并网系统逆变器锁相环的研究

在太阳能光伏发电系统中,并网逆变器是实现光伏电能馈送电网的重要环节,并网光伏逆变器的控制目标为：控制逆变电路的输出为稳定的、高品质的正弦波,且与电网电压同频、同相。鉴于此,本文提出了一种数字电流锁相的方法,并且进行了系统仿真。仿真结果表明,TMS320C2000系列DSP芯片适用于该数字锁相技术,其并网输出电流波形良好...     

基于模糊控制MPPT的单相光伏并网发电系统

采用模糊控制算法实现光伏阵列最大功率点跟踪,利用软件锁相技术完成逆变器输出电流与电网电压的频率和相位同步。实验结果表明,该系统的设计能满足并网要求,而且模糊控制可有效消除最大功率点振荡现象。     

10kW光伏阵列最大功率跟踪及并网逆变器的研究

基于光伏阵列的数学模型和并网逆变器的模糊控制策略,提出了光伏阵列最大功率跟踪及并网逆变器的仿真模型研究。详细介绍了光伏并网逆变器的组成以及光伏阵列模型和最大功率跟踪设计,并提出模糊控制逆变器达到并网的目的。通过10k W光伏阵列及并网逆变器的仿真结果表明,逆变器输出的电流和电网中的电压同频同相,满足并网的要求。     

具有谐波补偿功能的光伏并网逆变器控制策略研究

随着高新能源技术的发展,光伏并网发电在通过逆变器并网时往往会产生大量的不同谐波,并因此消耗大量的电能。接入电网的光伏并网逆变器中存在大量的负载,这将使整体电网质量下降。针对此问题,论文提出一种具有谐波补偿功能的光伏并网逆变器控制方法,通过谐波补偿装置采集电网中的谐波含量,并基于MPPT算法对所采集的谐波进行分析、计算,根据所计算出的分析结果补偿谐波。该技术方案在三相电和单相电情况下均可正常使用。通过在实验室Matlab/Simulink环境下建立系统拓扑构架进行试验,电网中的电流谐波含量大大降低,从而消除了电网谐波对负载光伏并网逆变器的影响,因此,仿真结果验证了理论分析,该技术方案具有一定的实用价值和科研价值。     

光伏并网逆变器的电能质量分析

为保障光伏并网逆变器的稳定性与安全性,需要对电网系统的电网状况进行实时监测,而且监测的准确性需要符合要求。因此,重点调查了有关Ζ源光伏并网逆变器的供电质量评价系统的应用程序的研发方案。首先收集电网系统电压信息以及并网电流状态数据,经过处理分析后获得包括有功功率、无功功率等电力指标;接着借助快速傅立叶变换(FFT)分析理论对并网电流THD进行运算;最后通过实验对其理论研究以及应用程序研发策略进行了论证。     

基于坐标系变换的并网锁相环性能分析

锁相环技术广泛应用于光伏并网发电系统中,其性能直接影响电网电压频率、相位检测的准确与否.对d-q变换的单同步坐标系软件锁相环、双同步解耦软件锁相环和增强型软件锁相环这三种软件锁相环进行仿真比较分析,通过分析单相电压跌落、双向电压跌落、单相短路、频率突变和电压偏移等情况,得到不同软件锁相环技术的优缺点.该分析为后期并网型逆变器的设计提供了依据,特别是在电网电压存在畸变或不平衡的情况下,选取适当的锁相技术可以有效提高系统并网能力.     

三相并网逆变器坐标基准选取

通过逆变器接入电网的可再生能源发电系统中,锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)是逆变器控制策略重要组成部分,它实现逆变器与电网同步。三相并网逆变器系统中一般采用基于dq坐标系的锁相环模型。以基于对称分量法、双同步坐标系解耦以及双二阶广义积分器的闭环锁相环为研究对象,阐述工作原理并应用Matlab2018b/Simulink搭建仿真模型,研究比较了电网电压异常状态下的锁相能力。仿真结果表明,基于二阶广义积分器的锁相环在电网电压各种异常情况下,均能实现快速精准锁相。     

基于PSIM的单相并网逆变器控制算法仿真分析

单相光伏并网逆变器可以应用于太阳能路灯、家用电气和普通照明、小功率电气应用等领域。在PSIM仿真软件中采用简化C模块编程实现光伏最大MPPT跟踪控制、通过二阶通用积分法构建正交αβ坐标系,在其基础上完成电网电压的单相软件锁相;在并网逆变环节,采用电压电流双闭环实现并网功率控制,其中电流环采用PI+重复控制以提升控制性能。探讨了各单相光伏并网器主要环节的实现算法,并通过仿真验证了该方法的有效性。     

光伏并网逆变器MLD建模及预测控制算法

光伏并网逆变器传统的开关函数模型在并网过程中的动态响应速度慢,影响了逆变器溃入电网的电能质量。为了解决这一问题,提高光伏并网逆变器的供电质量,分析光伏并网逆变器的混杂特性,通过对逆变器的开关动态引入逻辑变量,建立MLD模型,提出一种基于该模型的预测控制算法。仿真结果表明,基于MLD模型的预测控制算法改善了光伏并网系统的动态性能,达到并网要求条件的时间更短,验证了所提方法的可行。     

电流预测无差拍在三相并网逆变器中研究

针对传统的无差拍控制器在控制上的延时,同时为进一步解决静态误差、抗干扰等问题,提出了一种预测电流无差拍功率解耦控制结合SVPWM调制的策略。新的无差拍控制器在电流内环控制上可以很好地解决三相电压型逆变器在并网运行时锁相问题。在PSIM软件下对三相并网逆变器进行建模,利用无差拍方法对输出电流跟踪与dq坐标系下电网电压定向对功率解耦,从而控制逆变器的输出功率。仿真和实验结果证实此方法在逆变器并网锁相时具有良好的效果。     

并网逆变器控制系统软件设计

随着可再生能源的迅速发展,风力发电并网已成为现代电力电子研究的一个热点。如何实现电能顺利并入电网成为并网技术的一个难点问题。本文首先简要介绍了三相PWM并网逆变器的拓扑结构和并网逆变器控制系统结构图。本文主要对并网逆变器控制系统的软件进行了设计,其中主要包括系统寄存器初始化、A\D采样、坐标变换、锁相等程序。以TMS320F2812为控制核心,研制了一套二电平并网变流器的实验装置,实验结果表明该逆变器具有良好的并网性能,同时也进一步验证了该系统控制策略的正确性与系统软件设计的合理性。     

The Resonance Suppression for Parallel Photovoltaic Grid-connected Inverters in Weak Grid

Obvious resonance peak will be generated when parallel photovoltaic grid-connected inverters are connected to the weak grid with high grid impedance, which seriously affects the stability of grid-connected operation of the photovoltaic system. To overcome the problems mentioned above, the mathematical model of the parallel photovoltaic inverters is established. Several factors including the impact of the reference current of the grid-connected inverter, the grid voltage interference and the current disturbance between the photovoltaic inverters in parallel with the grid-connected inverters are analyzed. The grid impedance and the LCL filter of the photovoltaic inverter system are found to be the key elements which lead to existence of resonance peak. This paper presents the branch voltage and current double feedback suppression method under the premise of not changing the topological structure of the photovoltaic inverter, which effectively handles the resonance peak, weakens the harmonic content of the grid current of the photovoltaic grid-connected inverter and the voltage at the point of common coupling, and improves the stability of the parallel operation of the photovoltaic grid-connected inverters in weak grid. At last, the simulation model is established to verify the reliability of this suppression method.     

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。     

Simulation modelling and analysis of modular cascaded multilevel converter based shunt hybrid active power filter for large scale photovoltaic system interconnection

Modular multilevel inverters are promising candidates for next generation of efficient, robust and reliable inverters in large scale photovoltaic system. A modular cascaded multilevel inverter based shunt hybrid active power filter (SHAPF) for three phase grid-connected large scale PV systems is represented in this paper. The main contribution of this paper is to model and control of grid interfaced large scale photovoltaic system with embedded hybrid active power filter functions. In proposed system, the features of hybrid active power filter have been amalgamated in the control circuit of the voltage controlled voltage source inverter interfacing the photovoltaic system to the grid. As a result, the same inverter part of SHAPF is utilized to inject power generated from photovoltaic source to the grid and also to act as hybrid active power filter to compensate harmonics and reactive power demand. With using compensation ability, the grid currents are sinusoidal and in phase with grid voltages. The whole system is modeled in PSCAD/EMTDC. The simulation results are demonstrated to verify the operation and the control system of the proposed system.     

基于Simulink光伏并网逆变器滞环电流控制的研究

针对光伏并网逆变系统特点,采用滞环电流控制方式对3kW单相光伏并网逆变器进行研究。对滞环电流控制方法进行理论分析,并利用Matlab/Simulink搭建仿真模型进行仿真实验。仿真结果表明,该控制方法保证了逆变器输出电流波形质量,并使系统的输出电流和电网电压同频同相,并网的功率因数接近为1;且分析了波形总谐波畸变率。     

基于数字信号控制器的单相光伏并网逆变电源设计

基于单相光伏并网系统的拓朴结构和工作原理,设计了以DC-DC升压电路为前级,DC-AC逆变器其后级的并网系统结构。控制部分是基于数字信号控制器dsPIC30F6010的电压电流双闭环跟踪控制策略,并对并网电流闭环控制和并网同步实现进行分析。采用SVPWM算法控制功率器件工作,电导增量法跟踪控制所产生的交流电源,给出相应的程序框图,实现了与电网电压同步的正弦电流输出波形。该实验装置结构简单,控制精度高,输出电流谐波失真小,有较强的实时性。     

DSP控制的3kW非隔离型并网逆变器研究

提出了一种基于DSP控制的非隔离型并网逆变器的实现方案。介绍了该并网逆变器结构及原理,给出了基于DSP控制的硬件和软件的总体设计,实现了基于电压扰动观察与控制的最大功率点跟踪(MPPT)和无差拍控制的并网控制策略,并测试了其孤岛保护,完成了3 kW的实验样机及相关实验,对实验波形的分析证明了该控制策略和方案的有效性。     

基于TMS320F2812的25kW光伏并网变流器

文章介绍了基于TMS320F2812的25kW三相光伏并网变流器。该光伏并网变流器采用双级结构,能实现最大功率点跟踪以及反孤岛效应的功能,控制策略采用基于TMS320F2812型DSP的空间矢量脉冲宽度调制技术,能实现与电网同步的正弦电流输出。