光伏发电并/离网切换控制策略研究*

对于具有并网及离网双模式运行功能的光伏发电系统,实现两种模式之间的平滑切换一直是控制上的难点。建立了三相光伏发电系统仿真模型,分析研究光伏逆变器的并网、离网两种模式的切换控制策略。提出了一种实现并/离网平滑切换的方法,采用分相并网开关,检测电网电压每相过零实施开关合断并合理配合控制策略的切换时序,离网时则采取PI调节器重载初始值的方式保持逆变器稳定电压输出。仿真结果表明,逆变器输出波形有效地得到改善,证明了该控制方案的可行性。     

光伏发电系统运行模式无缝切换控制策略

传统独立光伏发电采用电压型控制,并网光伏发电采用电流型控制,无法实现运行模式的无缝切换。为此,提出光伏发电系统在2种运行模式下都采用电压型控制,避免控制策略切换所引起的冲击。针对光伏发电系统的特点,分别设计了光伏逆变器在孤岛运行、并网运行及模式切换时的下垂控制策略。将下垂控制进行改进,通过动态平移下垂曲线,使光伏逆变器并网运行时能够始终输出最大有功功率,抑制不同情况下的功率偏移,同时维持直流母线电压稳定,孤岛运行时能够跟踪电网运行状态,减小并网瞬间的冲击。仿真结果和实验结果均验证了所提控制策略的有效性,光伏逆变器在孤岛模式及并网模式都能够满足稳态运行要求,模式切换暂态过程平滑无冲击。     

基于有功自适应调整的光伏电站无功电压控制策略EI北大核心CSCD

光伏逆变器的无功电压控制在解决并网光伏发电系统电压越限问题时取得了很好的效果,但目前为了保证光伏的消纳能力,相关研究主要集中在单一的无功电压控制方面,无法满足电网出现较大无功缺额时的安全稳定运行需求。因此,根据光伏逆变器输出无功和有功的关系,提出一种基于有功自适应调整的无功电压控制策略。光伏逆变器正常工作在最大功率点跟踪控制模式下,若并网点电压越限,考虑各个光伏集群无功调压能力的差异性,采用无功变下垂控制为电网提供相应的无功功率,实现各个光伏集群无功分配的协调控制。在逆变器的无功容量不足时,根据优先级削减部分光伏输出的有功功率,以满足系统的无功需求。在夜晚或系统无功缺额较严重时,光伏逆变器作为静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)运行。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上,搭建并网光伏发电系统的模型,验证所提策略的有效性。     

基于下垂控制与MPPT的电压源型光伏并网逆变器

首先基于下垂控制,实现逆变器电压源控制,在单级光伏逆变器结构中,将最大功率点跟踪(MPPT)控制嵌入到下垂控制中,提出一种有功功率内环、直流电压外环的控制方法,实现了并网过程中直流电压调整的快速性和稳定性。最后通过仿真和实验分别验证了上述设计的正确性,实现了光伏并网逆变器电压源控制下的并网、离网运行模式无缝切换和MPPT跟踪。     

基于有功自适应调整的光伏电站无功电压控制策略

光伏逆变器的无功电压控制在解决并网光伏发电系统电压越限问题时取得了很好的效果,但目前为了保证光伏的消纳能力,相关研究主要集中在单一的无功电压控制方面,无法满足电网出现较大无功缺额时的安全稳定运行需求。因此,根据光伏逆变器输出无功和有功的关系,提出一种基于有功自适应调整的无功电压控制策略。光伏逆变器正常工作在最大功率点跟踪控制模式下,若并网点电压越限,考虑各个光伏集群无功调压能力的差异性,采用无功变下垂控制为电网提供相应的无功功率,实现各个光伏集群无功分配的协调控制。在逆变器的无功容量不足时,根据优先级削减部分光伏输出的有功功率,以满足系统的无功需求。在夜晚或系统无功缺额较严重时,光伏逆变器作为静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)运行。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上,搭建并网光伏发电系统的模型,验证所提策略的有效性。     

微网光伏双模式逆变器双环控制策略研究

针对微网系统并网/离网运行过程中对模式平滑切换,抗外界干扰能力和系统动态响应具有较高要求的情况下,提出了双模式逆变器在电网基波频率同步旋转坐标系下的双环控制策略,建立了微网光伏逆变器并网/离网模式数学模型。系统并网时采用基于PI调节器的电压矢量跟踪电流控制策略,离网运行时采用基于SVPWM的电容电压外环电感电流内环控制策略。同时,为减小双模式切换过程产生的网络冲击,设计了并网/离网平滑切换方法。仿真结果表明,所提控制策略能够保证系统的稳定运行,同时在切换模式下,减小了电压电流冲击,实现模式平滑切换。     

光伏并网功率控制器双模块控制方案

以中小容量单相光伏发电系统为背景,从有功功率调度角度对光伏并网功率控制器的控制方法问题进行探讨,旨在解决传统方法在有功功率控制方面存在的灵活性差、误差较大的问题,提出了一种具有灵活的有功功率调度和跟踪特性的新型双模块控制方案.首先描述了并网功率控制器的工作模式,在此基础上分别对控制方案中两个控制模块进行数学建模和动态、稳态性能分析.利用MATLAB/Simulink软件构建了并网逆变系统模型以及分别基于传统控制方案和新型控制方案的并网功率控制器模型,仿真结果表明,提出的控制方案在有功功率调度和跟踪方面具有显著优势,输出并网电流总谐波畸变率低,功率可调度范围宽,快速跟踪功率指令能力强,具有广阔的工程应用前景,可以灵活地对光伏并网发电系统进行功率控制.     

含分布式光伏发电的中压配电网电压控制策略

随着分布式光伏发电并网规模的不断扩大,由光伏发电功率与负荷之间不平衡引发的逆向潮流导致的电压越限问题日益受到关注。在光伏接入点的电压分析及无功/有功调压分析的基础上,提出了无功/有功协调控制策略,通过光伏逆变器的无功输出补偿及光伏发电量优化管理,实现配电网节点电压的控制。仿真分析结果表明,该策略能在兼顾光伏利用效率和经济性的同时,较好地解决含分布式光伏发电的配电网的电压越限问题。     

基于偏差控制的两级式光伏系统有功调度策略

针对两级式光伏发电系统,提出一种新型的有功调度控制策略,可以实现两级式光伏逆变器有功功率的快速平滑调度:正常运行时,前级升压斩波电路(Boost)进行最大功率点跟踪(MPPT),后级逆变器负责母线电压的控制;当有功调度指令下发时,逆变器放弃母线电压控制权,去控制输出功率下降到调度值,此时母线电压会升高,Boost电路则由MPPT控制转入母线电压控制,两级控制互不干扰,无缝切换。详述了该控制策略,并通过仿真和试验进行验证,结果验证此控制策略的可行性。     

计及本地负荷的分布式光伏并网电压协同控制策略

光伏逆变器的剩余容量利用在解决分布式光伏发电系统并网点电压越限问题时取得了较好的效果,但目前为了提升逆变器的无功容量,相关研究主要集中在限制逆变器有功输出,未考虑对分布式光伏发电系统渗透率的影响。阐明分布式光伏发电系统并网点电压越限机理,提出一种计及本地负荷的分布式光伏并网点电压协同控制策略。通过背靠背变流器控制光伏发电本地负荷无功,通过控制并网逆变器工作状态改变光伏发电输出功率。设置制动控制环节,出现越限现象时优先采取本地负荷无功控制调节并网点电压,避免对配电网消纳光伏发电能力的影响。最后基于Matlab/Simulink仿真平台进行试验验证了所提控制策略的可行性与有效性。     

基于分布式控制的逆变器并联系统研究

基于分布式控制的逆变器并联系统由2台采用电压电流双闭环反馈控制的逆变器模块组成.由一种分布在各单元中的平均电路对各逆变模块的电流给定进行综合后生成各模块共享的电流给定信号,实现瞬时均流.采用TMS320F240型DSP芯片实现数字锁相同步,实现并联系统的热插拔功能.仿真和实验结果表明,该控制方法具有很好的动静态均流性能.     

基于FPGA无速度传感器直接转矩控制系统

简要介绍当今异步电动机直接转矩控制研究的热点难点，分析了现场可编程逻辑器件(PFGA)速度快、逻辑门数多的优势，实现了自适应无速度传感方案。并以高精度定子磁链圆为目标，提出了磁链圆闭环的方案。仿真结果论证了FPGA在实现调速方案上的显优势。     

基于模糊控制的陀螺仪温度控制系统

针对陀螺仪温度控制系统时间滞后环节较大且难以建立精确数学模型的问题,分析了PID控制算法的不足,提出了基于C8051F121单片机的陀螺仪温度模糊控制系统设计方法。通过现场调试结果表明,模糊控制器具有更快的动态响应速度和更高的稳态精度。在系统设计中,所采取的软、硬件设计措施及模糊控制器设计方法具有一定的通用性,也可用于其他设备的温度控制系统。     

一种单相逆变器改进型复合控制策略的研究

逆变器模块是大功率AC/DC/AC UPS的核心元件。理论分析与实验验证情况表明,对逆变器施用传统比例加嵌入式重复控制的复合控制策略尚存在一些缺陷,而使用所提出的改进型比例加嵌入式重复控制的复合控制策略则将使情况大为改善。     

多电平逆变器输出波形控制技术研究

多电平逆变器可以比较精确地补偿负载电流扰动，对此提出了一种新型控制方法。该方法结合了无差拍控制和重复控制的优点，采用模糊控制器决策输出PWM电平。实验验证了该方法的有效性。     

数模混合控制双Buck逆变器研究

对一种新颖数模混合控制双Buck逆变器(Dual Buck Inverter,简称DBI)进行了研究.该逆变器克服了传统逆变器的直通问题,功率开关管和功率二极管可分别得到最优设计.电压环采用瞬时值反馈数字控制,克服了模拟器件参数不一致,以及运放温漂等缺点,具有很好的稳定性;电流环采用半周期电流滞环模拟控制,使系统在正常工作下无偏置电流,进一步提高了效率,具有优良的动态性能.试验证明,滞环电流控制DBI可以工作在较高的开关频率下,在减小滤波器件体积重量的同时,仍可获得理想的输出波形和整机效率,因此具有广泛的工业应用价值.     

IMPACT技术变频器及主/从控制在120t转炉上的开发与应用

介绍了济钢 12 0t转炉倾动系统的系统结构。阐述了AB公司的 1336IMPACT变频器及主 /从控制、转矩控制在该系统中的具体应用和实现方法。     

基于单周控制开关变换器的研究

在分析单周控制技术原理的基础上,提出了一种新非线性控制技术——改进的单周控制,解决了单周控制技术对负载扰动抑制能力差的缺点。采用改进单周控制技术可有效抑制开关变换器输入电压和负载的扰动。本文以降压型开关变换器为例,通过计算机仿真和实验,对该技术的可行性进行了验证。     

LCL滤波器的三相光伏逆变器双环控制策略

双环控制策略被广泛应用于电压源逆变器的控制中,它包括UPS和有源滤波两部分.不同于以往的L和LC滤波器,基于LCL滤波器电流源工作模式的逆变器仅仅采用单电流环是无法使系统稳定的,为此需要设计出更为复杂的控制策略.分析了以电容电流和输出电流作为反馈变量的双环控制方法,以及在独立与并网工作模式下电流双环控制器的性能,最后通过实验验证了理论分析的正确性以及控制策略的可行性.     

10kW高频输出逆变器的研制

采用了一种基于移相控制的高频输出全桥逆变器.移相全桥变换器产生高频的准方波,通过串并联谐振滤波器输出THD小的高频交流正弦波.详细分析了开关管实现软开关的条件和串并联谐振式滤波器对输出电压THD,ZVS实现条件和输出电压外特性的影响.研制了一台输出500V/118kHz/10kW的实验样机;给出了实验波形;验证了其工作原理.