交流输电型号

本文档内容

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，以实现可靠的能量产量分析。

概述

在光伏仿真中，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。输电过程中产生的损耗（例如布线损耗、变压器损耗和电网相互作用）在确定净能量输出方面起着至关重要的作用，必须仔细考虑以提供现实且可作的见解。

Cabling losses 是由于电缆中的电阻而发生的，电阻将部分传输能量转化为热量。同样， transformer losses 必须反映在能源生产估计中。电网相互作用的集成增加了输电模型的复杂性，需要考虑 grid limits.

考虑到这一点，仿真能够准确地表示光伏系统在现实世界约束下的运行行为，确保合规性和可靠性。

光伏电站中的布线损耗是指由于电缆的电阻而以热量形式耗散的能量。这些损耗发生在电流流过电缆时，损失的能量受焦耳定律控制，焦耳定律将功率损耗计算为电流和电缆电阻的函数。

为了准确评估布线损耗，必须单独考虑它们，特别是在最大功率点（MPP）跟踪的情况下。通过比较MPP算法在电缆电阻影响下和不受电缆电阻影响的输出，我们可以精确量化电缆内转化为热量的能量。

光伏电站中的交流损耗发生在交流电缆和汇流箱中，影响从逆变器到并网点的电力传输。这些损耗是使用电阻建模的，类似于直流电路，并且没有考虑电缆或汇流箱的电感或电容效应。

与其他软件的比较

交流损耗在各种太阳能模拟软件中也同样被考虑：

软件	参数名称	笔记
Solargis 前景	交流电缆损耗	交流电流路径基准电压源（STC）条件下的电损耗。
Solargis 评估	交流电缆损耗（低、中、高压）	交流电流路径在基准电压源（STC）条件下的电损耗，针对低压、中压和高压电路/连接进行分离。
光伏系统	交流欧姆损耗中压线欧姆损耗高压线路欧姆损耗	参考条件下的交流电流路径电气 loss，与给定参考功率相关（STC 处的阵列乘以逆变器的效率或逆变器的标称输出，无需温度校正）。
SAM （NREL）	交流接线传输损耗	交流电路和transmission line的交流电损耗系数（第 84 页）。
太阳能农民（DNV）	交流集电器	AC collection 网络阻力

在光伏系统中，变压器将交流工作功率升压到更高的电压，这一过程对于高效电力传输和并入电网至关重要。为了准确模拟这一过程，变压器模型模拟了逆变变压器和系统中使用的电力变压器（如果适用）。

在 Solargis Evaluate 中，为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

该模型考虑了变压器内部特性驱动的损耗，其中包括：

铁损耗（空载损耗）：当变压器连接到电压时，这些损耗几乎以恒定值发生。铁损非线性地取决于电压水平，并在夜间显示为负值。
铜损耗（负载损耗）： 这些损耗根据变压器的负载水平而变化，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的所有时间步长中应用变压器损耗。每个时间步长的变压器损耗的计算依赖于额定值（例如额定视在功率、初级侧和次级侧额定电压、额定空载和满载损耗）和实际运行条件（例如电压和电流）。

在此模型中，变压器损耗表示为变压器初级侧电功率减少的百分比。

与其他软件的比较

变压器性能和损耗建模在各种太阳能仿真软件中具有可比性：

软件	参数名称	笔记
Solargis 前景	变压器损耗	通过简单损耗建模的变压器效率
Solargis 评估	变压器损耗（LV/MV、MV/HV）	考虑铜损耗和铁损耗的低压/中压（命名逆变变压器）或中压/高压变压器（命名电力变压器）的可变或恒定损耗模型。
光伏系统	中压变压器损耗高压变压器损耗	Transformer losses 模型考虑了铜和铁损耗，并可能在夜间断开连接。
SAM （NREL）	变压器损耗	有负载和空载损耗的配电或变电站变压器的变压器模型，考虑 power factor1（第 84 页）。
太阳能农民（DNV）	变压器	Transformer model 考虑负载和空载损耗。

并网模型确保仿真遵守预定义的电网功率限制，从而在电网约束下进行真实的性能分析。仿真中应用了两种类型的功率限制：

通过为逆变器的最大功率点（MPP）算法设置最大功率约束，这些限制分布在所有逆变器上。每个逆变器都应用相等的 MPP 限制，该限制以数字方式确定以确保平衡运行。

为了满足指定的网格限制，仿真会迭代调整并重新计算逆变器到网格段。