计及光伏渗透率的光伏发电系统并网模型稳定性分析

沈赋; 李施伟; 单节杉; 韩劲苗; 付玉; 翟苏巍

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0875

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计及光伏渗透率的光伏发电系统并网模型稳定性分析

更新时间：2025-10-22

- 计及光伏渗透率的光伏发电系统并网模型稳定性分析
- 暂无标题
- 太阳能学报 2025年46卷第9期页码：571-583
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（52107097）;云南省兴滇英才支持计划（KKRD202204021）;云南省应用基础研究计划（202501AT070350）
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0875
  中图分类号： TM615
- 网络出版：2025-10-14，
  
  纸质出版：2025
- 稿件说明：
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沈赋, 李施伟, 单节杉, 等. 计及光伏渗透率的光伏发电系统并网模型稳定性分析[J]. 太阳能学报, 2025,46(9):571-583.
沈赋, 李施伟, 单节杉, 等. 计及光伏渗透率的光伏发电系统并网模型稳定性分析[J]. 太阳能学报, 2025,46(9):571-583. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0875.

DOI：

摘要

针对光伏渗透率对光伏发电系统并网稳定性影响的问题

鉴于太阳能发电的波动特性以及电网对调节能力的需求

提出一种计及光伏渗透率的光伏发电系统并网模型稳定性分析方法。首先

基于光伏发电并网动态模型

建立光伏发电系统状态空间数学模型;然后

采用分数阶微分方程对光伏发电系统的状态空间数学模型进行优化

利用阶跃响应的方法验证状态空间模型的有效性;最后

分别基于IEEE 14节点和IEEE 33节点系统搭建光伏发电并网模型

采用李雅普诺夫稳定性判据分析得出系统稳定时的光伏渗透率阈值。

Abstract

In light of the influence of photovoltaic penetration on the grid-integrated stability of PV systems

and bearing in mind the fluctuating characteristics of solar power generation as well as the grid's requirements for regulation

this paper proposes a stability analysis approach for a grid - connected model of PV systems that takes photovoltaic penetration into consideration. Firstly

considering the impact of photovoltaic penetration on grid-connected PV systems

a state-space mathematical model of PV systems is established based on the dynamic model of grid-connected PV systems. Then

the state-space mathematical model of PV systems is optimized using fractional-order differential equations

and the validity of the state-space model is verified by means of step response. Finally

PV grid connection models are constructed based on the IEEE 14-bus and IEEE 33-bus systems

and the PV penetration threshold is determined using the Lyapunov stability criterion and state-space model analysis.

关键词

Keywords

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