交流电力传输模型

机器翻译，未经校对人员审核，可能存在错误。

在本文件中

在光伏（PV）系统仿真中，还需要准确计算布线损耗、变压器损耗和电网损耗，以实现可靠的能源产能分析。

概述

在光伏模拟中，准确模拟电力传输过程对于评估整个系统的效率和性能至关重要。输电过程中发生的损耗——如电缆损耗、变压器损耗和电网交互——在确定净能产出中起着关键作用，必须仔细考虑以提供现实且可操作的见解。

电缆损耗是由电缆中的电阻引起的，电阻将部分传输能量转化为热能。同样，变压器损耗也必须反映在能量产出估算中。电网交互的整合增加了输电模型的复杂性，需要考虑电网的限制。

考虑到这一点，模拟能够准确表现光伏系统在现实约束下的运行行为，确保合规性和可靠性。

光伏电站的电缆损耗指的是电缆电阻导致的能量以热量形式消耗。这些损耗发生在电流通过电缆时，能量损失由焦耳定律决定，它计算功率损失是电流和电缆电阻的函数。

光伏电厂中的交流损耗发生在交流电缆和合流器箱中，影响从逆变器到电网连接点的电力传输。这些损耗通过电阻模拟，类似于直流电路，未考虑电缆或合路盒的感性或电容效应。

与其他软件的比较

交流电损耗在各种太阳能仿真软件中也有类似的解释：

软件	参数名称	注释
索拉吉斯展望	交流电缆损耗	交流电流路径在参考条件下的电损耗（STC）。
太阳评估	交流电缆损耗（低压、中压、高压）	交流电流路径在参考条件下的电损耗（STC），分为低压、中压和高压电路/连接进行分离。
PVsyst	交流欧姆损耗 MV线欧姆损耗高压线欧姆损耗	交流电流路径在参考条件下的电损耗，与给定参考功率相关（STC阵列乘以逆变器的效率或无温度校正的逆变器额定输出）。
SAM（NREL）	交流电线路传输损耗	交流电路和输电线路的交流电损耗因素（第84页）。
SolarFarmer（DNV）	交流电集电器	交流收集网络电阻

在光伏系统中，交流工作功率由变压器提升至更高电压，这一过程对于高效输电和电网集成至关重要。为了准确模拟这一过程，变压器模型模拟了逆变器变压器以及（如适用）系统中使用的电力变压器。

在Solargis Evaluate中，变压器实现了两种不同的损耗模型：

可变损失模型

恒定损失模型

该模型考虑了由变压器内部特性驱动的损耗，包括：

铁损耗（无负荷损耗）：当变压器接入电压时，这些损耗几乎保持恒定。铁损耗非线性地依赖电压电平，夜间表现为负值。
铜损耗（负载损失）： 这些损耗会根据变压器的负载水平变化，并且是总损耗的可变组成部分。
计算方法：在模拟时间序列的时间分辨率中，所有时间步都应用变压器损耗。每个时间步变压器损耗的计算依赖于额定值（例如，额定视功率、主侧和次级电压、额定无负载和满载损耗）以及实际运行条件（例如电压和电流）。

在该模型中，变压器损耗表示为变压器主侧电力减少的百分比。

与其他软件的比较

变压器的性能和损耗建模在各种太阳能仿真软件中是可比的：

软件	参数名称	注释
索拉吉斯展望	变压器损耗	变压器效率用简单损耗建模
太阳评估	变压器损耗（LV/MV，MV/HV）	LV/MV（称为逆变器变压器）或MV/HV变压器（称为电力变压器）的可变或恒定损耗模型，考虑铜损和铁损耗。
PVsyst	中压互感器损耗高压互感器损耗	变压器损耗模型，考虑铜和铁损耗，可能存在夜间断开。
SAM（NREL）	变压器损耗	配电或变电站变压器模型，负载损耗和无负载损耗，考虑功率因数为1（第84页）。
SolarFarmer（DNV）	变压器	考虑负载损耗和无负载损耗的变压器模型。

电网连接模型确保模拟符合预设的电网功率限制，从而在电网约束下实现真实的性能分析。仿真中应用两种功率限制：

这些限制通过为逆变器的最大功率点（MPP）算法设定最大功率约束来分布到所有逆变器。每个逆变器都施加一个相等的MPP限制，通过数值计算以确保平衡运行。

为满足指定的栅极限制，仿真会迭代调整并重新计算逆变器到电网段。