光伏并网发电系统的控制策略研究

本文提出了一种采用新型控制策略的光伏并网发电系统。基于内模原理的改进型并网电流的重复控制技术可以抑制周期性的负载扰动,改善稳态情况下的并网电流波形,有效降低并网电流波形的THD;电网电压的前馈控制可以抵消电网作用,使系统近似成为一个简单的无源跟随系统。实验结果表明,控制策略简单有效,系统的并网电流波形较好。     

光伏并网逆变器电流控制技术研究

针对在光伏并网系统中采用单纯PI控制的缺点,提出了增加电网电压前馈控制来改善并网电流波形.分析了引入电网电压前馈控制会减小并网电流与电网电压之间相位差并降低并网电流总谐波畸变系数的原理.仿真和实验结果证实,电网电压前馈补偿可有效改善并网电流波形,同时保证逆变器的并网电流与电网电压同频同相.     

基于重复控制的三相并网控制系统前馈方法

蓄电池的能量回收系统在向电网馈电的过程中,电网的波动将会使其输出电流畸变,特别是系统工作于轻载时,通常采用电网电压的前馈控制来抵消电网的影响.在此设计了一套能量回收三相并网系统,在现有并网电流控制方法的基础上,提出将重复控制引入到电网电压前馈计算,以抑制电网周期性的扰动和电网突变对系统前馈的影响,提高并网电流的跟踪精度...     

基于复合控制算法的三相光伏并网逆变系统的研究

分析了三相光伏逆变器的工作原理,给出了一种升压型光伏逆变系统的拓扑结构。提出了一种基于矢量变换解耦控制,重复控制与电压前馈相结合的复合控制策略。矢量变换PI控制部分用于保证系统的动态性能和稳定性;重复控制在系统稳定后加入可以抑制网侧的周期性扰动,提高系统的稳态性能获得高质量的并网电流波形;电压前馈控制能够对电网电压和直流母线电压的扰动快速动作,缩短系统的动态过程,有效减小并网过程对电网的冲击。在此基础上搭建了一台3kW的三相光伏逆变器实验样机,通过实验验证了本方案的可行性,系统具有良好的动态和稳态性能。实验得到的三相电流总畸变率均在4%以下,满足并入电网的国家标准。     

基于复合控制算法的三相光伏并网逆变系统的研究

分析了三相光伏逆变器的工作原理,给出了一种升压型光伏逆变系统的拓扑结构.提出了一种基于矢量变换解耦控制,重复控制与电压前馈相结合的复合控制策略.矢量变换PI控制部分用于保证系统的动态性能和稳定性;重复控制在系统稳定后加入可以抑制网侧的周期性扰动,提高系统的稳态性能获得高质量的并网电流波形;电压前馈控制能够对电网电压和直流母线电压的扰动快速动作,缩短系统的动态过程,有效减小并网过程对电网的冲击.在此基础上搭建了一台3kW的三相光伏逆变器实验样机,通过实验验证了本方案的可行性,系统具有良好的动态和稳态性能.实验得到的三相电流总畸变率均在4%以下,满足并入电网的国家标准.     

基于相电流误差补偿的光伏并网逆变器控制

传统电压源型并网逆变器为提高动态响应性能和并网电流品质,采用基于电网电压定向及前馈的双闭环控制策略。但当电网出现严重不平衡状况,会影响并网逆变器正常运行。这里提出一种混合控制并网策略,在传统双闭环控制环路上增加一条比例调节控制回路,比例调节器发出的补偿电压,抵消由电网不平衡导致的电流畸变。最后实验结果表明补偿后并网电流波形基本对称,改善了逆变器并网品质。     

大功率光伏逆变器的低电压穿越控制

根据光伏阵列输出特性和电网电压异常时响应要求,选取抑制负序电流以保持三相并网电流平衡作为控制目标,建立含有LCL网侧滤波器的并网逆变器数学模型,计算精确的电流指令。基于正负序双电流环控制,提出电网电压不平衡时的滤波电容电流前馈有源阻尼控制,并引入电网电压前馈以抑制电压跌落瞬间的电流冲击,结合快速的正负序分量提取和精确的电网电压同步信号,保证了大功率光伏并网系统的稳定并网运行和电网故障时的低电压穿越。仿真及实验结果均验证了控制策略的有效性。     

一种单相非隔离光伏并网逆变器的控制设计

提出了对高频非隔离型光伏并网逆变器采用电流跟踪控制和电网电压前馈控制的策略,并对控制系统建模。建立了逆变器的单相并网仿真模型。仿真得到的输出正弦电流波形良好。针对实际电网电压可能出现的畸变、电压突变和光伏电池功率变化等情况进行了抗干扰测试。经试验样机上用DSP来实现数字化控制,验证了基于并网控制策略的光伏逆变器方案能高功率因数0．996向电网发电,动态响应快、鲁棒性强、跟踪精度高,并网电流的总谐波畸变小于3．5％。     

基于重复PI控制和前馈控制的静止无功发生器

分析了以三相电压型逆变器为主电路结构的静止无功发生器(SVG)的工作原理。针对传统比例积分控制(PI)的局限性,提出了采用重复PI控制和电网电压前馈控制的复合控制策略。重复PI控制结合PI控制和重复控制的优点,提高了系统的稳态和动态性能,能有效改善装置的基波无功补偿准确度,消除稳态误差,改善补偿电流的波形质量。同时,为了抑制电网扰动,引入电网电压前馈控制,使系统近似为一个无源跟随系统,有效消除了网侧电压波动对SVG运行的干扰,抑制了直流侧电容的电压波动。在此基础上,进行系统的仿真建模和实验研究,仿真和实验结果验证了所提控制策略的正确性和可行性。     

一种新颖的电压控制型逆变器并网控制方案

逆变器控制为电压源并网,其输出可直接供普通用户使用,相对于电流源并网,具有配置方便、无模式切换困扰等优点,但电流波形质量难以控制。针对这一缺陷,提出一种新颖的基于谐波电压重复控制的逆变器电压源型并网方案。通过快速谐波检测算法检测并网电抗两端的电压谐波,利用重复控制发出对应的谐波电压补偿电网谐波影响,减小并网电抗上的谐波电压差,达到降低并网电流总体谐波畸变率的目的。分析此方案的工作原理,设计控制器的关键参数和快速检测算法,并通过Matlab仿真和样机实验证明其有效性。     

一种无延时的单相光伏并网功率控制方法

针对分布于电网末梢的单相光伏并网发电系统,提出一种无延时的兼具无功补偿功能的并网功率控制方法,使系统在向电网和本地负载快速提供有功电能的同时,也能提供负载所需的无功电能。该方法由无功电流检测、电压电流双环控制、功率前馈及电网电压前馈构成。提出的无延时单相无功电流检测方法,解决了传统单相无功电流检测存在较大延时的不足;电压外环采用比例积分(proportion integration,PI)控制实现逆变器直流侧稳压;电流内环采用准谐振PR控制实现并网电流的零稳态误差控制,并降低电网频率偏移对电流的影响;引入功率前馈加快系统响应;引入电网电压前馈降低电压畸变或扰动造成的电流畸变。给出了并网功率控制系统的设计,分析了准谐振PR控制中不同控制参数对系统性能的影响,并选取了合适的设计参数。仿真与实验结果验证了所提方法的有效性。     

小功率光伏并网逆变控制系统的实现方式

分析光伏并网系统的原理及结构,系统DC/DC环节由SG3525控制,使其输出电压稳定。而交/直流(DC/AC)逆变器由单片机87C196MC对并网电流进行实时跟踪控制,采用双闭环控制方案实现与电网电压的同步。同时控制中加入了前馈控制,并对并网电流进行估算,以优化输出电流波形。给出系统并网电流跟踪控制的软件实现流程图。实验结果表明,并网电流波形较好。     

重复PI控制的五电平光伏并网逆变器

介绍了一种双向开关型五电平逆变器,并提出了重复控制和PI调节相结合的复合控制方案。重复控制可以抑制网侧和负载侧对并网输出电流的周期性扰动,降低并网电流的总谐波畸变系数;PI调节使逆变器输出并网电流实时跟踪参考正弦给定信号,从而使系统具有良好的稳态和动态特性,提高对逆变器的控制精度。仿真和实验表明,用重复PI控制的五电平逆变器输出并网电流波形稳定,谐波畸变率小,并能实现实时快速跟踪电网电压相位,使系统工作在高功率因数状态下。     

一种抑制电网扰动的单相并网逆变器的控制方法

来自电网的扰动,包括电压跌落、谐波以及电网阻抗的变化等,会影响采用LCL滤波器的光伏并网逆变器的正常并网。提出了一种使用重复控制的双闭环加前馈的单相光伏逆变器控制方法。采用比例控制器的反馈和前馈虽然不能彻底消除谐波影响,却可以抑制LCL滤波器谐振峰,并提供需要的增益和快速的响应,而重复控制则可以保证系统对电网谐波的抑制以及使系统具有良好的鲁棒性,并易于设计和实现。仿真和实验结果表明,控制系统在各种电网扰动发生时,仍然能够保证并网电流指标满足标准的要求。     

光伏并网发电系统逆变器的研究

采用双闭环跟踪控制方式,结合电网电压前馈控制方案,实现并网电流与电网电压同步。为了削弱市电网中周期性扰动信号对逆变器输出电流的影响,电流环采用重复控制策略,并通过MATLAB/Simulink仿真,验证该控制策略的有效性。     

基于三相光伏并网系统的比例谐振重复控制研究

在分析LCL型的光伏并网系统的运行状态的前提下,针对三相光伏并网系统的稳定性能、输出波形质量的好坏以及电网的抗干扰能力等问题,提出了一种基于比例谐振的重复控制的控制策略。该控制策略利用比例谐振(PR)在其谐振频率处增益无穷大的特点,消除稳态误差,实现电流的无静差跟踪,提高系统的稳态性能;利用传统的重复控制在并网系统稳定以后可以抑制电网的周期性扰动,从而提高系统的动态性能、电网的抗干扰能力以及获得高质量的并网电流波形。最后通过Matlab/Simulink进行仿真验证,结果显示这种改进的重复控制策略能够很好地解决光伏并网的稳定性能、输出波形质量的好坏以及电网的抗干扰能力这类问题。     

基于准PR的LC型并网逆变器双回路控制研究

传统并网逆变器控制回路带宽较窄,易受电网电压扰动的影响.针对此问题,这里设计了具有宽带宽的准比例谐振(PR)控制器,大大提高了系统的鲁棒性,同时为抑制电网电压扰动,引入了电网电压前馈控制,大大降低了谐波含量.最后在PSIM平台上搭建了仿真与实验模型,结果表明:基于准PR控制器的双回路控制具有良好的跟踪效果和抗干扰能力,降低了并网电流畸变率,实现了单位功率因数,提高了系统的稳定性能和逆变器输出波形质量.     

基于重复PI控制的光伏并网逆变器的研究

针对单纯PI控制的缺点,对光伏并网系统中逆变器的控制进行了改进,提出重复控制和PI控制相结合的电流跟踪控制策略。重复控制可以抑制网侧和负载侧对并网输出电流的周期性扰动,降低并网电流的总谐波畸变系数;PI控制则利用偏差调节原理,使逆变器输出并网电流实时跟踪参考正弦给定信号。此外,加入预测算法以便消除逆变器开关器件和输出滤波网络的延迟影响,使并网电流与电网电压相位趋于一致。实验结果表明,新的控制策略可有效改善并网电流波形,同时可保证逆变器输出电流与电网电压同频同相。     

并网逆变器的阻抗自适应控制方法

弱电网下,含电网电压前馈控制的并网逆变器和电网之间的阻抗交互作用,可能导致并网电流谐波放大甚至系统失稳。分析了输出阻抗特性,以提高逆变器与电网之间的稳定相角裕度为目标,提出了基于并网电流微分和电网电压微分的串、并联复合阻抗校正方法;讨论了微分系数对相角提升的灵敏度,给出了一种自适应调整的微分系数设计方法。该方法使得并网系统在电网阻抗宽范围变化时均能稳定运行,同时提高了并网系统对电网电压的抗扰性能。实验结果验证了所提控制方法的有效性。     

基于优化的Fibonacci-MPPT的光伏并网控制方法研究

为了提升最大功率点跟踪法的性能,在通用光伏组件模型上,引入了优化的Fibonacci寻优方法,得到了更加快速、精确和稳定的系统功率输出曲线。在Simulink中建立了光伏并网逆变模型,设计了抑制电网电压扰动的前馈补偿控制和消除并网电流误差的准比例谐振控制,有效地抵消了电网电压谐波的影响,基本消除了并网电流误差,有效地提升了并网电流的品质。