主动移频法在光伏并网逆变器并联运行下的孤岛检测机理研究

孤岛检测是光伏并网逆变器所必备的功能。在各种孤岛检测技术中,主动移频法及改进后的带正反馈主动移频法被广泛采用。该类方法通过对逆变器输出电流的频率进行扰动来实现孤岛检测。目前针对该类方法的研究主要集中在单台逆变器。该文采用相位原理和基于负载品质因数与谐振频率坐标系的盲区空间理论,对多机并联工作方式下主动移频法及带正反馈的主动移频法之间的相互影响及孤岛检测有效性进行深入理论分析,揭示了多机并联下孤岛检测可靠性与工作条件的关系,仿真与实验验证了理论分析的正确性。     

小功率光伏并网逆变器反孤岛保护的研究

文中针对改进型主动式反孤岛保护会对入网电流电能质量造成影响,改进型被动式反孤岛保护过于复杂,深入分析了逆变器孤岛运行的基本原理。然后提出了主被动式相结合的反孤岛保护检测方法。该方法主要工作过程为:检测公共耦合点处的电压和频率,比较其是否超出了保护阈值范围。若超出则控制逆变器断开防止其孤岛运行,没有超出则采用基于公共连接点处电压应用正反馈的检测法,并与传统基于频率正反馈频移法做出了仿真对比,主要是为了说明,本文所提出的方法相对于传统基于频率正反馈频移法没有在输出电流波形中插入死区,仿真结果不但验证该方法对入网电流的电能质量影响相对较小,并且能够有效地防止孤岛效应的发生。     

带正反馈的主动移频孤岛检测法的参数优化

孤岛检测是光伏并网发电系统所必备的功能。在各种被动和主动孤岛检测方法中,主动移频是一种比较有效的检测手段。该方法通过对逆变器输出电流的频率进行扰动来实现孤岛状态检测。本文分析了主动移频孤岛检测法的工作原理,推导出带正反馈的主动移频法的检测盲区,并详细给出了相关参数的优化过程。仿真与实验验证了该优化方法的有效性。     

基于模糊控制的改进频移式孤岛检测方法

针对孤岛检测中传统正反馈主动频移法的初始截断系数和反馈系数只能取固定值,导致的检测盲区大、检测时间长以及总谐波失真过高等问题,同时通过对主动频移法中施加的扰动量与公共耦合点电压频率关系的分析,提出一种改进的带正反馈主动频移式孤岛检测方法。利用模糊控制算法对反馈系数进行模糊化处理,并对反馈量做出基于三次幂函数的变换,建立起新的截断系数。与传统正反馈主动频移法相比,改进后的方法减小了检测盲区,缩短了检测时间,并且降低了总的谐波畸变率,提高了电能质量。最后利用MATLAB/Simulink平台对该方法进行了仿真验证。     

频移法在逆变器并联工作时的孤岛检测分析

孤岛检测是光伏并网逆变器所必备的功能。在各种孤岛检测技术中,频移法是反孤岛策略中最常用的方案。该方法通过对逆变器输出电流的频率进行扰动来实现孤岛检测。目前针对频移法反孤岛策略的研究主要集中在单台逆变器。基于负载品质因数与谐振频率坐标系的不可检测区域(NDZ)理论,深入分析了3种频移策略在多机并联工作模式下的相互影响及NDZ变化规律,揭示了多机并联下孤岛检测有效性与工作条件的关系,并验证了理论分析的正确性。     

光伏并网逆变器的自适应微电网检测技术

孤岛检测是微电网运行的必要条件,针对主动移频法对不同特性的负载存在检验盲区,提出了一种自适应主动移频检测方法,对逆变器输出电流频率施加正反方向的偏移,同时检测频率的变化来调节频率的正反馈.通过实验分析,不同性质负载下,这种检测方法总能自动地找到较明显的频率变化方向,并在此方向累加频率变化,快速地检测出孤岛状态,不存在检测盲区.此外,对该方法在多机并网工作时相互联系进行了深入分析,为多机参与的微电网孤岛检测提供了理论指导.     

基于PI控制的频率正反馈孤岛技术研究

以光伏逆变器为对象,研究了一种带正反馈的主动移频法扰动(AFD)与无功电流幅值扰动相结合的主动式反孤岛效应的控制方法。与其他主动式反孤岛效应控制方法相比,有效地解决了注入电网谐波含量和影响电能质量等问题,可减小孤岛检测盲区,并能迅速反映逆变器输出电压频率的变化,灵敏地检测出孤岛状态。最后通过仿真和实验分析了该扰动控制方法的正确性。     

基于正反馈主动频移的有源配电网孤岛检测方法

接入分布式光伏、储能的有源配电网已具有孤岛运行能力,及时准确检测孤岛运行状态将成为系统安全运维的关键技术。首先分析了主动频移法(active frequency drift,AFD)和正反馈主动频移法(active frequency drift with positive feedback,AFDPF)的作用原理及检测盲区。其次,针对检测盲区问题,提出了基于正反馈主动频移的孤岛检测改进方法,通过增加频率偏移方向的判定,保证一致的扰动方向,从而满足不同负载性质下光伏并网发电系统的无盲区孤岛检测。最后,通过仿真平台验证所提孤岛检测方法的有效性。     

主动移频式孤岛检测方法的参数优化

孤岛检测是光伏系统并网必备的功能，要求既能快速地检出孤岛状态，同时又尽量减少对电网的不良影响。孤岛检测性能的好坏不仅取决于所采用的孤岛检测策略，也取决于检测策略中参数的设置是否合理，遗憾的是目前在参数优化的理论指导方面严重不足。该文通过对主动移频式孤岛检测方法的检测盲区进行分析，推导了带线性正反馈主动移频式(AFDPF)孤岛检测方法的盲区大小与反馈增益间的关系，并得出特定负载下孤岛检测无盲区AFDPF反馈增益的取值范围，从而为AFDPF孤岛检测方法的参数优化提供了理论指导。     

主动移频式孤岛检测方法的参数优化

孤岛检测是光伏系统并网必备的功能,要求既能快速检测出孤岛状态,同时又尽量减少对电网的不良影响。孤岛检测性能的好坏不仅取决于所采用的孤岛检测策略,也取决于检测策略中参数的设置是否合理,但目前的研究在参数优化的理论指导方面严重不足。该文通过对主动移频式孤岛检测方法的检测盲区进行分析,推导了带线性正反馈主动移频式(active frequency drift with positive feedback, AFDPF)孤岛检测方法的盲区大小与反馈增益间的关系,并得出特定负载下孤岛检测无盲区AFDPF反馈增益的取值范围,从而为AFDPF孤岛检测方法的参数优化提供了理论指导。     

自适应主动频率偏移孤岛检测新方法

针对带正反馈主动频率偏移法的不足,提出了改进措施。第1,用偏移电流相位方法来取代原算法中截断电流的方法以实现频率偏移目的;第2,采用新的自适应算法来动态调整正反馈参数。改进后的新算法在保留了传统带正反馈主动频率偏移法的同时,也克服了其不足。通过理论分析和Matlab仿真,证实了新方法的有效性。     

四逆变器并联磁悬浮列车牵引系统的谐波抑制

本文提出基于载波移相叠加的四逆变器并联系统作为磁悬浮列车牵引系统拓扑,采用载波移相控制技术,各逆变器通过电抗器连接,以满足磁悬浮列车低速运行阶段直线同步牵引电机起动电流大、电压相对较低的要求,载波相位依次相差π/2,与载波同相四逆变器并联系统相比,牵引系统谐波含量显著降低。同时提出一种新的频域谐波分析方法,给出了谐波幅值与调制比之间的定量关系。仿真结果表明该方案的可行性及分析方法的正确性。     

一种改进的无功电流—频率正反馈孤岛检测方法

孤岛检测是光伏并网发电系统必备的功能。针对三相光伏并网逆变器,分析了系统无功电流与公共点电压频率的关系,在此基础上提出一种改进的无功电流—频率正反馈孤岛检测方法,并且,分析了其参数选择与检测盲区问题。该方法通过扰动无功电流影响公共点电压频率,在电网正常时几乎不施加扰动,减小了对系统功率因数的影响;而在电网断开时,可以使频率持续向单一方向偏移,从而有效地检测出孤岛现象,相对于传统的正反馈方法具有更小的检测盲区。仿真与实验结果证明了该方法的有效性。     

LCL并网变流器反馈阻尼控制方法的研究

LCL滤波器在提高并网变流器电流质量的同时,却不可避免地引入了谐振和稳定性的问题。在讨论和研究了不同侧电感电流反馈控制方法的基础上,针对并网侧电感电流反馈,提出了通过协调优化数字控制系统中的采样频率与谐振频率的比值关系,从而实现并网变流器的无阻尼控制的方法。针对并网变流器侧电感电流反馈控制方式,提出了利用改进的高通滤波器来提取谐振分量进行滤波阻尼的控制方法。这两种LCL滤波器阻尼控制方法,均不需要在主回路中增加额外的传感器,设计过程简单、可靠性高,便于工程实际应用。最后,通过实验结果验证了理论分析的正确性以及控制方法的可行性。     

一种光伏并网逆变器孤岛检测新方法

当电网出现故障时,在孤岛检测时,常用的无源检测方法和有源检测方法中的有源频率偏移、滑模频率偏移和输出功率扰动法都存在检测盲区。针对这几种方法在孤岛检测时的缺陷,提出了一种主动式孤岛检测新方法,通过脉动负载改变逆变器并网负荷大小,检测逆变器输出电压、频率等来判断孤岛的发生。通过理论分析了该方法具有检测速度快,对电网无影响,无检测盲区。该方法对多台并网运行的光伏逆变器也同样适用。并通过仿真测试和实际产品试验验证了该方法的有效性。     

微电网无互联线逆变器并联系统新型相位调节法

分析了微电网中无互联线逆变器并联系统的原理,提出了改进的基于相位调节的新控制方法。该方法能克服传统有功功率—无功功率(PQ)下垂控制法在稳态时输出电压频率随负载变化的问题,同时又能保证相应的动态性能。基于根轨迹法,分析了所提出方法中各控制参数对系统性能的影响,以及参数的具体设计步骤。同时,针对数字控制器以及相位调节法自身的特点,提出了增加调节精度和消除过零点畸变问题的解决办法。实验验证了所提出方法的可行性和有效性。