储能技术在光伏并网发电系统中的应用分析

根据光伏并网发电系统的结构特点分析了不加储能装置的光伏并网发电系统对电网造成的不良影响,并分别从电网角度和用户角度提出了储能系统在光伏并网发电系统中的几种应用技术,最后提出了用于光伏并网发电系统的储能技术发展需求     

阶调式模块化多电平变换器的研究及应用

随着模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter, MMC)桥臂中串联的子模块个数增多,硬件成本升高,制约了其在光伏并网发电系统的发展。针对这一问题,通过分析阶调式多电平逆变器的工作原理和控制策略,提出了阶调式模块化多电平变换器(Gradationally Controlled Modular Multilevel Converter, GC-MMC),并将其应用于光伏并网发电系统中。此外,为了解决电容电压平衡控制问题,提出了一种适用于GC-MMC的电容电压平衡控制算法。最后在Matlab/Simulink环境下搭建了基于GC-MMC的光伏并网发电仿真系统,并分别与基于VSC和MMC的光伏并网发电系统进行比较。仿真结果表明,在相同条件下,GC-MMC输出电平数比MMC更多,并且基于GC-MMC的光伏并网发电系统无需滤波环节,有效降低了系统硬件成本。     

组合型光伏并网发电系统

采用功率组合技术,通过功率主电路单元并联,运用移相PWM并联组合技术,实现系统结构模块化,可组成大功率光伏并网发电装置,提高系统故障冗余能力,保证系统安全可靠运行。系统采用非线性解耦控制策略及最大功率寻优、空间矢量PWM控制,进行电流跟踪,可调节电网功率因数,且电压适应范围宽。以移相PWM并联组合技术为基础,采用3个单相20kVA的光伏并网发电装置组成60kVA三相光伏并网发电装置,已投入运行。     

基于智能功率模块的光伏并网发电系统设计

近年来,光伏并网发电逐渐成为光伏应用的主流,对光伏并网发电系统的研究必将推动光伏并网发电技术的发展,进而增加光伏在能源替代中的作用.IPM50B5LA060是三菱公司推出的光伏专用智能功率模块,提出了基于该功率模块的光伏并网发电系统设计方案,详细介绍了系统主电路、模块外围接口电路的设计,并制作了实验样机.实验结果证明了...     

基于TMS320F28027的光伏并网发电装置

提出了满足光伏并网发电的逆变器和最大功率点跟踪(MPPT)的设计方法。光伏并网发电装置系统的硬件以TMS320F28027为核心处理器,光耦与驱动芯片IR2110为隔离驱动电路,DC-AC为逆变主电路,包括滤波和升压模块、信号采集调理模块;系统软件设计采用SPWM控制策略实现对光伏直流电源的逆变,通过调节SPWM信号的占空比实现MPPT控制策略。装置采用闭环控制,最后给出了系统指标,实现并网同频、同相和逆变效率较高、谐波较少的要求。     

光伏电站直流汇集接入系统的建模分析

与传统的光伏交流接入系统相比,光伏直流汇集接入系统具有控制方式简单、系统损耗较小、光伏利用率高的特点。以某市一光伏直流汇集接入系统为例,给出光伏直流汇集接入系统的拓扑结构;构建光伏电池、多模块Boost全桥隔离变流器(BFBIC)及箝位双子模块型模块化多电平变流器(CDSM-MMC)的PSCAD模型。提出光伏变流站的2种控制策略,通过仿真对比分析2种控制策略的抗光照干扰能力及光伏发电电能输送能力,并给出控制策略的使用建议。     

配电网中分布式并网发电装置的复合控制策略

针对分布式并网发电中特别是光伏发电设备在夜晚情况下和风力发电设备在无风情况下利用率低,以及有源电力滤波器（APF）成本高、功能单一这一问题,提出了一种分布式并网发电装置的新型复合控制策略,它能在分布式电源最佳功率并网输出的情况下,同时实现电网谐波和无功电流补偿。详细分析了控制系统的结构,并采用改进的谐波及无功检测和并网...     

光伏发电利用技术研究

研究了光伏并网发电系统和独立发电系统中的能量管理及高效利用技术。针对光伏并网发电系统,提出一种模块化光伏并网发电系统结构及其系统效率优化控制方法,并进一步提出低漏电流高效率非隔离并网逆变器拓扑。针对光伏独立发电系统,提出采用三端口变换器统一、集中实现系统功率管理和控制,具有集成度高、效率高、体积成本低、控制性能好等优点。     

智能电网中的光伏发电系统

以光伏并网发电系统为例,探讨了智能电网通信系统的工作内容和方式。提出了改进后的光伏发电系统的结构模型,并对各模块的功能作了介绍。     

基于单极MMC拓扑的光伏并网系统仿真分析

针对传统的二电平、三电平变换器不能满足高电压、大容量光伏并网发电系统的要求,以及一般MMC(模块化多电平换流器)不具备子模块保护能力的问题,提出一种具有子模块保护能力的单极MMC光伏并网系统。介绍了基于MPPT(最大功率点跟踪)技术的双闭环控制策略、光伏并网原理以及MMC换流器拓扑结构的特点、工作原理、调制方式。采用CPS-SPWM(载波移相正弦脉宽调制)方式来调制MMC,利用PSCAD/EMTDC电力系统电磁暂态仿真软件搭建9电平的MMC光伏并网模型。仿真结果表明,设计的MMC具有保护子模块的能力,CPS-SPWM调制方式谐波少、开关频率低,光伏阵列通过MMC平稳并网。     

光伏交错反激逆变器解耦控制方法的研究

交流光伏模块将光伏组件与微型逆变器集成为一体,构成一个可直接与电网或负载连接的光伏发电系统模块。微型逆变器独立控制每一个光伏组件,因此受到外部环境条件变化影响小,光伏电池的利用率优于其他光伏并网发电系统结构。首先,介绍了交错式反激逆变器的拓扑结构、工作原理以及并网控制技术;再对3种主动式功率解耦方式及控制方法进行了比较;仿真分析结果表明,3种功率解耦方式能够有效抑制二倍频功率扰动,提高了光伏电池板的效率,可延长电容寿命,但同时增加了设备的体积和成本,逆变效率也会相应下降,电路拓扑和控制都变得复杂。     

用电顾问

正光伏并网发电系统的定义问:什么是光伏并网发电系统?答:光伏并网发电系统分为太阳能并网发电系统和风力并网发电系统。并网太阳能发电系统由光伏组件(方阵)、光伏并网逆变电源量装置组成。光伏组件(方阵)将太阳能转化为直流电能,通过并网逆变电源将直流电能转化为与电网同频同相的交流电能馈入电网。光伏并网发电系统与常规电网相连,共同承担供电任     

基于MMC的光伏并网逆变器子模块电压控制

模块化多电平换流器具有易级联扩展的优点,在其主电路结构中,对每个子模块电容并联一光伏组件可以有效地提高光伏并网系统的光能利用率。由于光伏组件易受光照环境影响,局部阴影会导致各组件的最大功率点电压不一致。针对此问题,提出模块电容电压与调制波信号实时解耦的子模块独立控制方法,实现每个子模块电容电压分别稳定在各自所并联光伏组件的最大功率点电压,提高了太阳能的利用率。同时设计桥臂能量控制,保证桥臂间能量不平衡时系统的正常并网运行。最后通过实验平台验证了该方法的可行性。     

单级模块化多电平光伏并网逆变器研究

提出了基于模块化多电平变换器(MMC)的光伏并网发电系统的单级双闭环控制策略。电压外环为电流内环提供与电网同相位的并网参考电流,电流内环采用比例谐振(PR)控制器以实现并网电流的无静差调节。采用增量电导法完成最大功率点跟踪(MPPT)任务,基于反馈控制的思想,通过对各子模块的参考电压进行微调,实现电容电压平衡控制。该光伏逆变系统的拓扑结构不仅具有高度模块化和用户定制的优点,而且能适应一定范围的光伏电池电压波动。实验结果证明了所提方法的正确性和可行性。     

基于欧姆龙PLC的太阳能电池板自动跟踪系统的研究

研究了基于可编程逻辑控制器PLC的太阳能电池板自动跟踪系统,设计了硬件和软件,硬件包括PLC输入输出端口的硬件配置、信号处理单元、光敏电阻光强法比较电路、光伏模块和开关电源部分;软件包括PLC的控制和监控程序与PC机监控和数据处理程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏模块能实时跟踪太阳光照,从而最大限度地获得太阳能,有效地提高了太阳能的利用率和光伏发电系统的效率,降低了光伏并网发电的成本,具有理论研究意义和应用推广价值。     

基于欧姆龙PLC的太阳能电池板自动跟踪系统的研究

研究了基于可编程逻辑控制器PLC的太阳能电池板自动跟踪系统,设计了硬件和软件,硬件包括PLC输入输出端口的硬件配置、信号处理单元、光敏电阻光强法比较电路、光伏模块和开关电源部分;软件包括PLC的控制和监控程序与PC机监控和数据处理程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏模块能实时跟踪太阳光照,从而最大限度地获得太阳能,有效地提高了太阳能的利用率和光伏发电系统的效率,降低了光伏并网发电的成本,具有理论研究意义和应用推广价值。     

恒频滞环电流控制的单相光伏并网逆变器

基于符合工程实际的光伏模块数学模型,在PSIM软件中建立输出能快速动态随光照强度与温度变化的模块仿真模型,通过仿真分析光伏模块的输出电气特性。同时提出一种实现模块最大功率跟踪算法,并验证其有效性。光伏并网发电系统中的关键部件并网逆变器,影响电能质量与系统稳定。采用恒频滞环电流跟踪控制下的并网逆变器,建立单相光伏并网发电系统的动态仿真模型,仿真结果验证了恒频滞环电流控制光伏并网逆变器能够快速有效地跟踪公共电网,输出谐波畸变率低的并网电流,改善并网系统稳定性与动态性,提高光伏系统输出效率。     

基于SVPWM的光伏无功控制研究

针对光伏并网发电过程中无功功率的补偿问题,以光伏并网逆变器主电路结构为基础,提出了一种基于空间电压矢量脉冲调制法的能同时实现并网发电和无功补偿的控制方法。分析了无功补偿控制原理与双向PWM逆变器的空间矢量算法,充分发挥空间电压矢量脉冲调制法电压利用率高、动态响应快的优点,使光伏并网发电系统既可与电网之间进行能量的双向流动,又能提供电网所需的无功功率,最后通过实验验证所述控制策略的有效性。     

光伏并网逆变器及其低电压穿越技术

从光伏并网逆变器拓扑结构和工作原理入手,建立其数学模型,并对光伏并网逆变器在同步旋转坐标系下基于电网电压定向矢量控制的电压外环、电流内环双闭环控制策略进行了分析。阐述了光伏并网发电系统低电压穿越（LVRT）原理和相应的控制策略。利用Matlab/Simulink软件搭建了光伏并网发电系统仿真模块,给出了仿真波形。仿真结果表明,该方法能保证并网点电压跌落时光伏并网逆变器不过流,并根据电网电压跌落深度发出一定的无功电流来支撑并网点电压,使逆变器继续并网运行,从而提高了LVRT能力,为光伏逆变器在光伏电站中的应用提供可靠的理论依据。     

单相光伏并网与有源滤波的统一控制

光伏并网系统由于日照强度不定,利用率不高,目前的APF装置主要应用在工业三相大功率系统中,成本高且功能单一。本文提出了一种单相光伏并网与有源滤波器的统一控制策略,在同一装置上实现光伏并网发电的同时,将系统剩余容量进行部分或全部无功和谐波补偿,提高系统利用率。仿真和实验结果验证了本文提出的无功电流和谐波电流的检测方法,以及电流环和电压环控制器的设计方法的正确性和可行性。