光伏中压直流变换器串联系统控制策略研究

针对光伏中压直流变换器串联系统中光伏发电单元功率失配导致的变换器输出过电压及功率损失问题,分析了光伏直流变换器串联系统运行特性,推导了限电压控制下串联系统光伏功率损失与光伏发电单元功率不均衡度及变换器输出电压限幅值之间的关系;提出了改进型Boost全桥隔离功率模块拓扑及其调制策略,基于功率模块输入并联输出串联形成模块级联型直流变换器,通过占空比灵活调节,实现直流变换器宽输出电压范围运行,解决直流变换器调压能力不足导致的功率损失问题;针对光伏直流变换器串联系统复杂运行工况,提出了串联系统直流变换器自适应电压分段式控制策略,实现了串联系统直流变换器多模式自适应稳定运行。研制了3kV/80kW功率模块及20kV/500kW光伏中压直流变换器,基于3台直流变换器输出串联实现了光伏中压直流变换器串联升压并网系统实证应用,现场实验结果验证了所提直流变换器拓扑方案的可行性与控制策略的有效性。     

光伏并网系统控制策略研究与仿真

在分析光伏并网逆变器的基础上,建立了三相光伏并网逆变器在dq坐标系下的数学模型,采用适用于单级分布式光伏电源逆变器的双环控制结构,将直流侧母线电压控制作为外环,实现直流母线电压的稳定控制;并网电流控制环节作为内环,控制输出电流的稳定,在控制策略上改进了非线性关系对逆变器产生的控制影响.通过仿真验证表明,逆变器输出电流与电网同频同相,提高了电能质量,具有较好的快速性和稳定性.     

微电网光伏发电系统控制与稳定性研究

在分析光伏电池原理及最大功率跟踪基础上,分析了含光伏发电系统的微电网模型。对光伏系统控制采用的是两级式控制,前级Boost DC/DC实现光伏阵列最大功率跟踪控制以稳定直流母线电压,并可升高电压以满足后级逆变器需要。后级为DC/AC逆变器,对逆变器采用V/f控制策略,此控制策略用以保证微电网的频率电压的稳定性。在Matlab/Simulink平台搭建含光伏发电系统的微电网仿真模型,分别对在并网运行时改变光照和在孤岛运行时改变负荷进行仿真,验证控制策略能够保证光伏发电系统的稳定运行。     

光伏储能系统控制策略及并网研究

针对光伏运行中由于局部阴影导致输出特性呈现多功率峰值点的问题,通过改进的粒子群算法实现局部阴影情况下光伏系统的MPPT控制,避免陷入局部最优。选择蓄电池作为储能装置,考虑双向DC/DC变换器原理和蓄电池SOC范围,确定充放电控制策略,根据光伏出力和负荷的大小关系,实时调整储能电池的充放电功率,保证功率平衡,维持母线电压稳定。建立光伏储能系统模型,分析了光储并网运行后系统的电压质量和光伏、储能的运行情况,并通过建立的仿真模型验证了策略的可行性。     

光伏储放系统控制策略研究

分析薛家岛储放系统的配置情况,对集中储能系统双向变流装置(PCS)控制策略进行研究,提出考虑负荷峰谷电价的PCS控制功率曲线计算方法,根据电价波动和储能电池荷电状态的变化,确定PCS控制方法。该方法综合考虑储放系统平抑负荷波动的功能和经济收益,平价时段和低谷时段负荷比较平均,储能系统主要在低价时段充电,平价时段较少充电,高峰电价时段电站不从电网获取能量,由储能系统供给。     

北极野外监测装置光伏发电系统控制策略研究

针对北极野外监测装置终年随海冰漂移,主要依靠电池供电的现状,提出了一种用于风光海流供电系统中的主要发电单元——光伏发电系统的控制策略.采用改进的自适应变步长最大功率跟踪保证跟踪速度和稳态精度;输入功率冗余时,使用恒压控制母线电压保证供电系统的稳定;利用Matlab/Simulink对低温下光伏发电系统的两种控制方式及其...     

独立光伏发电直流网能量管理控制策略

针对目前直流母线式独立光伏发电系统的供电稳定性较差的问题,以蓄电池组作为储能单元,选取具有电气隔离的双向DC/DC变换器来实现直流母线电压的稳定.根据光伏阵列输出功率和负载功率之间的关系以及蓄电池组端电压的不同将系统分为6种工作模式.给出了系统在各个模式间切换的程序流程图,设计了单向变换器和双向变换器的控制策略.最后基于Matlab/Simulink制作了仿真模型,仿真结果表明,当系统的光照或者负载变化时,通过控制能量在蓄电池组和直流母线之间的传递以及系统工作模式之间的切换,直流母线电压的稳定性得到了有效控制.     

一种改进的光伏发电系统控制算法∗

在太阳能发电系统中,由于负载接入的不同,太阳能并网过程中电网产生大量的谐波和无功电流.根据光伏并网逆变器与有源电力滤波器的特性,将两者进行统一协调控制,这样不仅有利于拓展光伏并网系统的应用,还可以节省谐波与无功补偿设备的投资.再者提出了一种改进型的PI+重复控制策略算法,对系统中的电流谐波进行消除,并在此基础上搭建系统的仿真模型对系统在光伏并网发电且有源电力滤波状态进行了仿真,验证系统的T HD降低到标准范围内,说明该控制策略的有效性.     

一种独立光伏发电系统双向变换器的控制策略

提出一种太阳能独立光伏发电系统.与传统的独立光伏发电系统相比,新系统具有对蓄电池的充放电进行有效控制、保护蓄电池不受损坏、延长蓄电池的使用寿命、充分利用太阳能、实现系统的能量管理等特点.由于双向变换器在该系统中承担了双向输送能量的任务,因此实现系统能量管理的核心是对双向变换器的合理有效控制.通过系统的能流模型分析了其运行原理,详细给出系统双向变换器的双向选通控制策略和延时同步整流控制策略.最后通过一个500W的原理样机验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性.     

一种新颖的单相光伏并网发电系统控制策略

针对两级式单相光伏并网发电系统,提出一种新颖的系统控制策略。在传统的双环控制策略基础上加入功率跟踪环节,提高逆变器输出电流对前级功率输入变化时的响应速度;采用BP神经网络自整定PI控制器实现电流闭环的跟踪控制,提高系统动态性能,改善功率突变时逆变器的电流波形,提高系统运行效率。利用MATLAB/simulink对提出的控制策略进行仿真研究,结果表明该系统能可靠稳定地向电网传输电能。最后在2 k W实验样机上进行实验验证,结果证明控制策略和仿真结果的正确性。     

配电网接纳分布式光伏电源容量分析

针对配电网可接纳的分布式光伏电源容量的选取问题,以电压偏差、电压波动和光伏功率就地消纳为约束条件,以典型配电网可接纳的光伏电源容量为目标函数,分析10kV馈线和110kV变电站可接纳的最佳光伏电源容量,为大规模光伏电源接入电网的合理规划设计及运行管理提供依据。     

光伏发电系统及其最大功率点跟踪控制方法比较

阐述光伏发电的基本原理和特性,并构建其数学模型;分析最大功率点跟踪(maximum power pointtracking,MPPT)的原理,对不同的MPPT控制方法进行评价和比较,根据几种常用方法需要改进的地方,提出并介绍自寻优方法即模糊控制和Fibonacci算法。     

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％。     

大规模风光互补发电系统建模与运行特性研究

建立了大规模并网风光互补发电系统动态分析模型,提出了基于功率变化率改进扰动观察最大功率跟踪算法。风电及光伏系统均采用有功、无功解耦双环电流控制策略。应用静止同步补偿器分析模型的暂态故障电压。含风电、光伏及风光互补运行的电力系统仿真计算验证了该模型的有效性及其功率波动特性和母线电压的暂态影响。仿真结果表明,该风光互补发电系统模型有效降低了输出功率波动,实现了风光系统低电压穿越,确保故障情况下风光系统不脱网运行以及电网安全稳定运行。     

光伏并网配电系统谐波治理的分析与研究

为了补偿光伏并网配电系统中谐波电流,采用矢量静态坐标转换和最大功率点跟踪电压控制相结合的方法,引入有源电力滤波器进行谐波电流检测和补偿,并在光伏发电的试验平台上进行试验.试验结果表明,光伏发电系统的配电网中引入有源电力滤波器能够适时、准确地补偿电流,稳定电压,保证电能质量.     

光伏电站接入电网对电力系统电压闪变的影响

指出了光伏电站接人电网中对电压闪变产生相应影响的原因.介绍了电压闪变仪的测量原理,并在Matlab/Simulink环境下搭建了模拟电压闪变仪的仿真模型.最后,结合某光伏电站并网工程,以辐照度为变化量,以PSCAD/EMTDC为仿真平台,仿真实际光伏电站接人电网对接入点电压闪变的影响,并对仿真结果进行分析,仿真结果符合相关要求.     

伪直流链逆变技术在光伏逆变器中的应用

提出一种新型光伏逆变器,采用伪直流链逆变技术,将传统逆变技术与软开关技术相结合,使逆变器前级直接输出工频全波整流电压,后级只需进行电压极性翻转。加上倍压整流电路的引入,使其与传统光伏逆变器相比,具有升压比大、效率高、体积小、滤波效果好等优点。对该逆变器运行机理和工作模态进行了分析,通过实验证明了该方案的可行性,给出了实验相关波形和不同负载下的工作效率。     

基于光伏系统低电压穿越的无功控制策略

分析了光伏逆变器的结构和功率控制方式。计算了光伏逆变器的无功功率极限。提出了一种基于光伏逆变器低电压穿越(LVRT)能力的无功控制策略。通过DIgSILENT PowerFactory仿真结果表明,采用该控制策略的光伏电站,可以在电网故障时不脱网并发送无功,支撑并网点电压,维持局部电网电压稳定。     

一种具有低电压穿越能力的单相光伏发电系统

具有低电压穿越能力的光伏并网系统已成为未来发展的趋势。以单相两级式系统为对象,提出了一种新型控制策略：为了最大限度减少直流母线电压在电网故障期间抬升,直流母线在两级之间灵活控制;在低电压穿越阶段,电网电流采用恒定峰值电流控制方法以避免触发过流保护,其中无功电流的幅值取决于电网跌落的深度;控制回路增加给定并网电流补偿环节,最大限度减少给定并网电流幅值中的两倍频扰动,提高并网电流质量。所提控制策略的稳定性及动态特性得到仿真验证。     

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。