光伏并网发电系统逆变器的研究

采用双闭环跟踪控制方式,结合电网电压前馈控制方案,实现并网电流与电网电压同步。为了削弱市电网中周期性扰动信号对逆变器输出电流的影响,电流环采用重复控制策略,并通过MATLAB/Simulink仿真,验证该控制策略的有效性。     

单相光伏并网发电系统控制方法的研究

提出一种单相并网逆变控制算法,在传统单环PI控制的基础上加入电压环,提高了直流母线电压的稳定性,使系统更加可靠。在此基础上,提出基于变步长扰动观测的光伏电池最大功率点跟踪(MPPT)策略,实现单相光伏并网发电系统最大输出功率点的快速、稳定跟踪。仿真和样机实验结果证明了所提方案的有效性。     

无差拍控制在光伏并网发电系统中的应用

光伏发电系统输出功率的大小和质量易受外部环境的影响,为了使系统能够最大限度地输出高质量的电能,就需要一种快速的电流控制方法控制逆变器工作.在分析了无差拍电流控制方法工作原理的基础上,给出了参考电流的获取及占空比的计算过程,并将无差拍电流控制应用到两级式单相光伏并网发电系统逆变器的控制中.实验结果表明,该方法具有良好的稳态特性和动态特性.     

基于级联逆变器的光伏并网发电系统控制策略

提出了基于混合控制的级联逆变器光伏并网发电系统的双级控制策略。通过控制电流瞬时值反馈滞环控制单元输入电压值为恒定,将输入电压控制和光伏系统并网电流控制解耦,简化了控制器设计。该双级控制策略可在进行最大功率点跟踪(MPPT)的同时保证并网电流质量。对该控制策略进行了分析,对瞬时值反馈单元双环控制器参数进行了设计。最后进行了实验,结果验证了所提出的控制方法的有效性。     

光伏系统并网逆变器控制策略

太阳能作为一种新型的可再生能源近年来得到了广泛的应用。光伏并网技术成为有效利用太阳能发电的核心和关键。通过分析传统光伏并网逆变器控制策略,提出一种具有功率跟踪的固定开关频率的电流控制技术。仿真结果表明,并网电流与电网电压基本同频同相,并网系统的功率因数近似为1,满足设计要求。     

串联型Z源光伏并网发电系统

提出了一种串联型Z源光伏并网发电系统,与传统的Z源光伏并网发电系统相比,具有更高的功率密度,同时光伏电池与逆变桥臂实现了共地,电磁干扰(EMI)也更小.分析了串联型Z源逆变器的工作原理,并提出了一种能够维持直流链峰值电压恒定的Z源电容电压控制方法,设计了该系统并网控制策略,实现了光伏电池的最大功率点跟踪(MPPT)、直流链电压的升压以及网侧电流的单位功率凶数运行.仿真和实验结果证明所提串联型Z源光伏并网发电系统能够适应光伏电池电压的宽范围变化,具有很好的应用前景.     

光伏并网发电系统孤岛检测技术

孤岛检测是光伏系统并网必需的功能,要求既能快速检测出孤岛状态,同时又能尽量减少对电网的不良影响。介绍孤岛状态产生原理及其带来的负面效应。阐述并网逆变器侧本地检测技术中各种方法的工作原理,并就每种方法的检测盲区、适用范围、对系统电能质量及暂态响应的影响等进行论述。指出在减少对系统影响的基础上,进一步提高检测效率、减小或消除检测盲区以及将基于不同原理的孤岛检测方法组合使用,将是今后孤岛检测研究的重要方向。     

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     

光伏并网发电系统的低电压穿越控制策略

为提高光伏并网发电系统的低电压穿越能力,提出一种基于电压定向矢量控制的低电压穿越(Low Voltage Ride-Through,LVRT)控制策略。该策略对光伏逆变器进行电压定向矢量控制,实现有功和无功功率解耦,在电网电压跌落期间,采用直流卸荷电路稳定直流侧电压,根据电压的跌落深度补偿一定的无功功率以支撑电压恢复。通过PSCAD/EMTDC软件对采取LVRT控制策略前后的各电气量进行比较分析,结果表明,采用该策略光伏发电系统可以在电压跌落时保持并网运行,并补偿一定的无功功率以恢复并网点电压,实现低电压穿越。     

三相光伏并网发电系统无功控制策略研究

三相光伏并网发电系统通常采用单位功率因数控制,一般情况下只为电网提供有功功率,并保证其具有较高的功率因数。为了提高光伏并网发电系统故障时的无功电压控制能力,首先在直流电容侧加入DC-Chopper来抑制故障情况下直流母线电压的大幅波动,使光伏逆变器能够工作在安全稳定的范围内,接着采用将无功功率补偿与光伏并网发电相结合的控制方式,使光伏并网发电系统在向电网提供有功功率的同时也能够为电网提供所需的无功功率。然而光伏并网发电系统自身无功补偿能力有限,装设STATCOM将使系统的无功电压控制能力得到了进一步的提高。     

三相光伏并网系统直接电流控制策略的研究

针对光伏并网的要求,采用同步旋转坐标系下的PI解耦控制和电网电压前馈的复合控制策略,以及固定载波频率的空间矢量脉宽调制(SVPWM)来驱动逆变器,并搭建了基于TMS320F2812的三相光伏并网逆变系统实验模型.实验结果表明,该系统具有良好的动静态性能,并网电流正弦度高,并始终能跟随电网电压的相位和频率,达到光伏并网的要求.     

基于PIR调节器并网逆变器电流谐波抑制策略

针对电网电压发生畸变并含有5次、7次谐波电压时,并网逆变器的并网电流就会产生相应的谐波脉动情况,建立了并网逆变器模型,采用了比例-积分-谐振(PIR)控制方法抑制逆变器并网电流谐波。通过Matlab/Simulink仿真理论分析了方法的正确性,最后通过2 k W并网逆变器试验平台验证了理论分析的有效性。     

单相光伏并网系统共模电流分析

共模电流问题是光伏并网系统中的一个重要问题,德国DIN VDE 0126—1—1对共模电流做出了相关规定。当共模电流超过规定值时,系统必须在规定的时间内断开。考虑到共模电流在光伏并网系统中的重要性,建立了共模模型。通过分析可知,共模电流与调制技术和电感的安放位置相关。针对上述特点,设计了能够抑制共模电流的新型单相光伏并网系统,即带有交流旁路且电感对称分布在相线和中线上的全桥光伏并网系统。与传统的基于单极性调制技术和双极性调制技术的全桥逆变器系统相比,此结构不但能消除系统产生的共模电流,而且能提高系统效率和并网电流质量,从而提高光伏并网系统的整体性能。理论分析和仿真结果验证了上述模型和系统的正确性和有效性。     

LCL型光伏并网逆变器电流内环控制方法

针对LCL型光伏并网逆变器存在的谐振问题,建立了电流内环的控制模型,并分析了其开环传递函数。由分析可知,采用逆变器输出电流反馈进行电流内环控制时,控制器中包含一个固有阻尼项,该阻尼项有利于提高控制系统的阻尼、抑制LCL滤波器的谐振。在此基础上,提出了一种基于逆变器输出电流反馈的准比例谐振(proportional resonant,PR)电流内环控制策略。该控制策略没有引入额外的无源阻尼和有源阻尼,仅使用逆变器输出电流反馈进行控制,便可有效抑制LCL滤波器的谐振问题,提高控制系统的稳定性。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

基于混成自动机理论的光伏并网逆变器控制研究

分析了光伏并网逆变器的混成特性并概述了混成自动机理论。在光伏并网逆变器的混成自动机建模与控制器设计的基础上,提出了并网逆变器的一种并网控制策略。通过Matlab仿真平台的Simulink和Stateflow工具箱仿真验证了混成控制器和并网控制策略的正确性和有效性。仿真结果表明,所设计的光伏并网逆变器不仅可以实现正常的并网功能,而且有一定的无功和谐波补偿能力。     

并网逆变器定时滞环电流控制纹波抑制技术

针对并网逆变器输出电流定时滞环跟踪控制过程中电流纹波较大现象,提出了一种三电平定时滞环电流控制纹波抑制技术。分析了在常规定时滞环电流控制方法下较大电流跟踪误差δ的形成原因,就电流变化率dis/dt对δ的影响展开了论述。提出了通过在电网电势指定区间内增加逆变器交流侧输出电压零电平的方法,降低dis/dt,以减小δ,抑制电流纹波。试验结果表明,该技术可使逆变器输出δ变小,电流畸变程度变轻,能有效降低逆变器功率器件的开关损耗。     

光伏并网电流源逆变器扰动电阻最大功率跟踪策略

为提高系统的能量利用率和运行可靠性,提出了一种用于电流源逆变器(current source inverter,CSI)光伏并网系统最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法.该方法通过扰动电阻代替传统扰动观察法中扰动电流实现CSI光伏系统的MPPT,有效避免了传统扰动电流MPPT法存在的最大功率点右侧电流易于失控和功率瞬时跌落的问题.实验结果表明,该扰动电阻MPPT(perturbing resistance MPPT,PR-MPPT)法应用于CSI光伏并网系统,能够有效实现系统的最大功率运行.     

基于无差拍控制的并网逆变器

在研究并网逆变器基本原理的基础上,设计了基于无差拍控制的并网逆变器。阐述了采用无差拍控制技术实现并网电流对市电电压的跟踪和参考电流信号的控制,同时给出了基于TMS320LF2407A的系统软件设计程序流程图,并进行了样机实验。实验结果表明,该控制策略简单、有效,系统的并网电流波形较好。     

风力发电用大功率并网逆变器研究

在大功率风力发电系统中，并网逆变器是实现电能馈送电网的重要环节，但是由于并网逆变器采用的PWM信号开关频率较低，导致输出电流含有较大的电流谐波。该文为降低开关频率造成的电流谐波，在并网逆变器中引入T型滤波器取代典型的电感滤波器，并针对采用T型滤波器对并网逆变器系统带来的不稳定性，提出了基于桥臂输出电流闭环与电压电流双前馈相结合的间接控制策略。仿真与实验结果证明采用该控制策略可以有效实现并网逆变器稳定运行，同时具有较好的动静态性能。