基于集中损耗的光伏发电单元年发电量RT-LAB仿真分析

发电量是定量评估光伏发电单元效益的重要指标,而逆变器损耗与发电量指标息息相关。已有的光伏发电单元发电量计算模型或过于复杂,或忽略了逆变器参数和控制算法带来的影响,难以准确计算逆变器损耗。针对上述问题,提出了基于集中损耗模型的光伏发电单元发电量计算方法。该方法根据逆变器的瞬时输出功率,采用了集中等效模型来模拟逆变器在不同工作点的损耗,所需参数较少,简单准确且不会增加模型的计算负担。同时该模型考虑了电力电子器件的参数和控制对发电量的影响。最后通过RT-LAB实时仿真平台搭建了所述光伏发电单元发电量详细仿真模型,并与实际系统的年发电量进行对比,验证了该模型的正确性。     

基于电能精确检测的光伏逆变器设计与试验

本文对分布式光伏发电系统进行介绍,设计了一款基于电量精确检测的光伏逆变器,并对该光伏逆变器进行试验。     

基于暂态响应轨迹的光伏逆变器参数辨识方法

为了获取更精准的光伏逆变器暂态模型参数,保障光伏发电联网运行仿真分析结果的准确性,提出一种基于暂态响应轨迹近似的参数辨识方法。首先构建了光伏发电的机电暂态模型,确定光伏逆变器的待辨识参数;其次,建立了PSASP与Matlab联合仿真平台,基于粒子群算法的寻优原理,辨识光伏逆变器控制参数。最后,基于三机九节点仿真算例,验证该辨识方法的有效性和准确性。     

基于有限状态机的光伏系统中逆变器建模方法

光伏发电系统的仿真依赖于合适的光伏矩阵模型、逆变器模型和工作条件。针对现有光伏发电逆变器模型在通用性和自动控制能力方面的不足,建立了一种基于有限状态机(FSM)的逆变器模型。分析了并网逆变器的运行过程及规律,归纳出其可能发生的状态、事件及转换关系,构建出一个FSM,它是逆变器模型的核心。为了实现光伏发电系统的仿真,引入了一个电池模型,使其与逆变器模型进行交互。仿真结果表明,该建模方法有效地提高了系统的自动控制能力。通过修改逆变器模型的参数值,可以使其适用于特定的产品,具有通用性。     

带超级电容的级联型光伏并网逆变器控制策略

针对由光伏电池板参数的分散性、遮挡不均以及光照强度波动等原因造成的发电功率损失及系统不稳定等问题,提出一种带超级电容储能的混合级联型光伏逆变器。首先,分析了该逆变器利用超级电容单元补偿光伏发电功率波动的工作原理。然后,提出了一种基于PI控制和重复控制的控制策略。该控制策略引入占空比修正模块对光伏单元实施分散的MPPT控制,以提高发电效率,并对超级电容单元进行功率控制以平滑逆变器输出功率的波动。最后,通过仿真和实验验证了该逆变器及其控制策略的可行性。     

配电网中的分布式光伏系统发电性能仿真

针对基于配电网的分布式光伏发电系统发电性能开展仿真研究。分析了分布式光伏发电系统拓扑结构,根据光伏系统关键部件运行机理,建立了光伏组件、光伏逆变器运行模型,根据光伏组件I-V特性,建立光伏组件阴影遮挡模型。结合现场实际测试,确定光伏系统各环节运行模型参数,通过分布式光伏系统各环节结构以及光伏部件,对分布式光伏系统发电性能进行评估。     

光伏并网逆变器内部短路故障耐受性能试验研究北大核心CSCD

随着国内外光伏发电系统的大规模推广和应用,光伏并网逆变器短路故障耐受性能关乎人身安全和系统安全,已经成为设备安全性考核最重要的指标。为了研究逆变器内部短路故障的试验方法以及短路故障对其结构工艺的影响,文中通过对光伏逆变器常规电气性能试验回路、大容量短路试验回路以及相关标准测试要求的研究分析,建立了一种光伏逆变器内部短路故障耐受性能试验方法,并通过搭建试验回路,对该测试方法进行了验证,进一步对试验结果进行了分析。结果表明:设计的试验回路能够实现逆变器内部故障短路试验要求,逆变器内部短路故障会对其结构造成严重破坏,增加保护开关会降低其破坏程度。     

基于EMTP/ATP的户用光伏发电系统建模与仿真

利用户用光伏发电系统开发偏远地区太阳能资源，可以有效解决该地区用电难问题，有必要建立户用光伏发电系统的仿真模型。在电力系统电磁暂态软件EMTP/ATP仿真环境下，建立了随机光照、温度、太阳能电池等仿真模型，同时结合Cuk斩波电路、蓄电池、PWM单向逆变器等，构建了简单的户用光伏发电系统，并对该系统在离网运行模式下的运行特性进行了研究，仿真结果验证了模型的有效性。     

光伏发电系统并网新方案

提出了一种应用于光伏发电系统中逆变器的直接电流跟踪滞环控制方法，并对其工作原理进行了理论分析和实验验证。该方案具有控制简便、输出功率因数高、工作可靠等优点，具有推广价值。     

软开关单相光伏并网逆变器原理及并网实验

为了优化效率及提升功率密度,提出了一种采用MOSFET的软开关单相光伏并网逆变器及零电压调制方法。介绍了软开关单相并网逆变器的工作原理,通过零电压调制方法控制辅助谐振电路,实现MOSFET的零电压开通,并抑制MOSFET体二极管的反向恢复。因此,逆变器等效开关频率为100 k Hz,并网滤波电感减小。组建了一个30 kW光伏并网发电系统,对10台3 kW软开关单相光伏并网逆变器进行光伏发电测试,验证理论分析及可靠性。     

基于t-SNE流形学习与快速聚类算法的光伏逆变器故障预测技术

光伏逆变器作为太阳能光伏发电系统的关键设备,其健康状态直接影响电力系统的安全与稳定。提出了一种基于t-SNE流形学习与快速聚类算法的光伏逆变器故障预测技术,将光伏逆变器集群的历史监测信号作为原始特征库,采用t-SNE降维算法提取光伏逆变器集群的主特征矩阵,基于快速聚类算法搜寻每一采样时刻的聚类中心光伏逆变器,分别计算每台逆变器在各个采样时刻的偏心距离,得到归一化的累积偏心距离矩阵,通过合理设定预警阈值,从而实现光伏逆变器故障的准确预测。最后基于设计开发的分布式光伏发电监控系统,利用采集的光伏逆变器集群的历史运行数据对算法进行了测试。结果表明,提出的光伏逆变器故障预测技术能够提前准确地预测光伏逆变器故障,有助于保障设备健康平稳运行。     

典型并网光伏电站的等值建模研究及应用

在不同扰动情况下,光伏发电系统的暂态控制策略不同,即使对于同一故障扰动,由于光伏电站存在多种类型逆变器,其控制参数也不尽相同。为明确大规模光伏电站暂态特性,同时避免对每种逆变器都建立详细模型,需要建立扰动情况下的光伏电站等值模型。采用倍乘方法建立了光伏方阵群的等值模型以及光伏逆变器群的等值模型,通过采用青海省海西地区的并网光伏发电站的实测数据进行的仿真验证及误差分析,由仿真结果可知,所提出的光伏逆变器群的等值建模方法和数学模型是有效的。     

光伏并网逆变器检测平台的研制

为保证光伏并网逆变器的性能及安全,研制了检测平台,分析了并网逆变器的测试方法和步骤,介绍了光伏并网逆变器检测平台的开发。整个检测平台由控制计算机、数据采集系统、RS 485和通用接口总线(general-purpose interface bus,GPIB)系统组成。检测平台由可编程的直流电源、交流电源和RLC负载分别模拟太阳能电池板、电网特性以及负荷特性。整个系统通过LabVIEW软件界面控制,由GPIB和RS 485总线实现仪器间的通信控制,提高了系统的自动化程度。该检测平台可用于光伏并网逆变器电气性能测试、保护功能测试、电磁兼容测试等。实践证明该系统结构配置合理、设备可靠、精度高。     

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。     

适用于无直流侧电压传感器单相级联H桥型光伏逆变器的直接功率模型预测控制方法

针对大功率光伏发电系统复杂度较大的情况,文中介绍了一种适用于无直流侧电压传感器单相级联H桥型光伏逆变器的直接功率模型预测控制方法.该方法采用顺序计算的思路,将各H桥视为独立的逆变器并逐个完成各H桥的控制.同时,在针对单个H桥的最优调制函数进行计算时,利用逆变器输出电压的变化量对应H桥直流侧电容电压进行重构,并将电容电压...     

基于LabVIEW的光伏逆变器低电压穿越检测方法研究

低电压穿越(LVRT)能力作为并网光伏逆变器的一项重要能力,关系到整个电网系统的稳定。针对低电压穿越标准要求,设计了一种基于LabVIEW的光伏逆变器LVRT检测系统,设计了专用检测试验平台;通过解析测试标准要求,研究基于测试数据计算基波正序线电压有效值、无功电流等重要参数的方法;利用LabVIEW软件开发自动化低电压穿越检测软件,可实现光伏逆变器LVRT测试过程中交流侧各项参数指标的检测分析和测试结果评估。在此专用检测平台上测试了某光伏并网逆变器的LVRT能力,结果表明此系统自动化程度高、可扩展性强,检测能力满足要求。     

光伏发电双分裂变压器分布电容对逆变器直流电压的影响

兆瓦级光伏电站发电单元通常是由2台500 k W并网逆变器和1台1 MVA三相辐向双分裂升压变压器构成,而辐向升压变压器低压绕组间存在较大的分布电容,常发生2台光伏并网逆变器共同运行困难的问题。针对上述问题,对采用三相辐向升压变压器的光伏发电单元进行了等效建模,分析了变压器低压绕组间分布电容对双逆变器共同运行的影响机理。分析结果表明,并联在变压器两低压侧的2台逆变器之间存在漏电流回路,光伏发电单元中延后并网的逆变器直流母线电压升高导致双逆变器共同运行困难。通过仿真验证了机理分析的正确性。最后,提出了2种解决办法,并进行了仿真和实验验证。     

针对电网阻抗的大型光伏并网系统稳定性分析与提高策略

大型光伏并网系统中,一般采用多逆变器并联结构来提高总的光伏并网系统的容量。由于光伏电站的结构特点,随着并网容量的增加,电网阻抗值相对于某一个光伏发电单元而言将会被等效放大,从而导致逆变器控制策略失效且并网失败。文中在光伏并网系统开关平均模型的基础上,详细分析了电网阻抗对于逆变器输出电压和电流的影响,并针对电网阻抗导致的光伏并网系统的不稳定现象,采用虚拟阻抗思想,通过输出电流反馈,实现指令电流与输出电流的协调配合,等效消除电网阻抗对并网电压稳定性和并网电能质量的影响,从而保证系统的稳定运行。最后,通过仿真分析和试验验证了理论分析的正确性。