光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法

针对光伏并网发电系统中关键部件--逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述.从电网、光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发,分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较其运行效率和控制效果.对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状、亟待解决的问题进行了阐述,指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向.  

光伏阵列最大功率点跟踪控制方法综述

光伏发电系统的运行需要快速准确地进行最大功率点跟踪(MPPT),但目前很多最大功率点跟踪方法跟踪不够准确,从而导致了光伏系统的功率损失,为此综述了光伏阵列最大功率点跟踪的各种方法,包括日益成熟、改进和优化策略较多的扰动观察法和电导增量法,并总结了两种方法应用的局限性和需要注意的问题。从最大功率点跟踪的控制原理和发展历程出发,归纳了基于优化数学模型、扰动自寻优、智能处理方法及输出端控制等4类方法,分别说明了各种跟踪控制方法的优点和不足之处,并指出具体选择方法时需要统筹考虑跟踪方法实现的难易程度、经济成本、传感器类型、跟踪速度与精度的协调以及应用领域等各种因素。最后探讨了最大功率点跟踪控制方法的发展思路,对该领域今后的研究方向做了展望,指出单级式光伏逆变系统中的最大功率点跟踪己成为国内外光伏领域的一个研究热点。  

光伏发电接入智能配电网后的系统问题综述

简述了智能配电网的发展情况和光伏发电系统的应用研究概况,分别从基础研究、网络规划和系统运行等方面分析了光伏发电接入智能配电网后对配电网的影响,重点介绍了光伏电站建模、基本运行特性、光伏电站建设规划及出力预测、含光伏电源的智能配电网规划、网络潮流、电压与无功平衡、电能质量、继电保护、故障与可靠性、微网动态特性、优化调度与协调运行等内容,以期为光伏电源接入智能配电网、促进智能电网快速发展提供参考。  

分布式电源接入下配电网电压无功控制效果分析

分布式电源的接入对配电网的运行状况会有很大的影响,尤其是配电网的电压分布以及网络损耗方面。首先给出了分布式电源和负荷的详细模型,通过准确建模真实模拟电网潮流变化情况。然后引入一种基于规则的电压无功控制方法,以加入分布式电源和具体负荷的IEEE13节点典型馈线系统作为仿真算例,通过电压变化曲线和系统消耗功率等指标验证该算法在分布式电源接入情况下的有效性,并分析接入分布式电源的配电网的电压无功连续控制效果。  

基于天气类型聚类识别的光伏系统短期无辐照度发电预测模型研究

现有光伏发电量预测模型大多以太阳辐照度作为必要的输入,然而,由于当前国内太阳辐射站点仍较稀少且预报能力较低,因此此类预报方法难于实施。利用距离分析方法分析光伏发电量与气象因素间的相关性,确定以气温和湿度作为预报输入因子,建立反传播（back propagation,BP）神经网络的无辐照度发电量短期预报模型。此外,为适应天气突变,采用自组织特征映射（self-organizing feature map,SOM）由云量预报信息对天气类型聚类识别,继而对各天气类型采用相应的预测网络,避免了单神经网络的过拟合问题。通过与含辐照度输入及无天气聚类识别的预测模型做交叉对比实验,预测结果表明,天气类型聚类识别能显著提高预测精度,无辐照度光伏发电量短期预测模型有较高的精度和50%湿度抗扰动性。  

一种太阳能电池MPPT控制器实现及测试方法的研究

本文根据太阳能电池的特性,设计了一种基于"电压扰动法"的太阳能电池最大功率点跟踪(MPPT)控制器,并提出了一种简单、实用的模拟太阳能电池对控制器进行测试的方法,理论证明该方法是可行的,并得到实际验证.在此实验方法下,对设计的MPPT控制器进行测试,结果表明它有较好的跟踪性能.  

粒子群优化算法在光伏阵列多峰最大功率点跟踪中的应用

局部阴影情况下,光伏阵列功率-电压(P-U)特性曲线呈现多个极值点,传统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法会失效。研究了粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)在光伏阵列(photovoltaic array)多峰MPPT中的应用,该方法根据多峰P-U曲线的特性,提出将粒子初始位置分散定位在可能的峰值点电压处这一新思路,保证了粒子群算法不会陷入局部极值点且不会错过任何极值点。设置了粒子群算法的参数,同时提出有效的迭代终止策略,能够避免系统趋于稳定时的功率振荡。最后通过仿真验证了该算法在有、无阴影情况下均能够快速且准确地跟踪最大功率点,有效地提高了光伏阵列输出效率。  

分布式光伏发电并网功率直接控制方法

能够集成有功发电、无功补偿和谐波抑制功能的分布式光伏并网发电系统对改善电网末端地区的供电质量、增加供电可靠性有重要作用.针对传统解耦控制对网络参数敏感的缺陷,旨在提出一种改进的光伏发电并网功率控制策略,即直接控制.该方法考虑了RLC滤波器的阻尼问题,根据分布式光伏发电的并网功率模型得到其运行区域图,并确定运行表,然后参照并网点电压从运行表中选择合理的运行点及对应的控制参量,对输出的有功、无功功率实现直接、统一控制,从而起到调节电网电压的作用.算例表明,直接控制方法原理清晰、控制简便,对配电网供电质量能起到较人的改善作用.  

自适应扰动观察法在光伏MPPT中的应用与仿真

为了提高光伏发电系统的输出效率,提出了基于变步长扰动观察法的最大功率点跟踪方法。该控制方法以光伏电池的数学模型为基础,以光伏输出功率的变化为判断依据,通过对光伏电池的输出电压进行调节,从而实现最大功率点跟踪。在Matlab/Simulink下进行了系统的建模与仿真,仿真结果表明该算法能够在快速跟踪最大功率点变化的情况下保证跟踪精度。这说明变步长扰动观察法具有比传统扰动观察法更优异的稳态和动态性能,能够有效提高光伏发电系统的发电效率。  

基于蒙特卡洛的光伏多峰最大功率跟踪控制

针对局部阴影情况下,光伏输出曲线非线性和多峰值的特性,从概率论的角度出发,提出基于蒙特卡洛的光伏多峰值最大功率跟踪控制算法.对光伏输出曲线及均匀分布进行分析并构建概率模型.然后根据蒙特卡洛算法的基本原理,对模型特定区域内的随机变量进行统计以确定近似最大功率点.最后用常规最大功率算法提高收敛精度.与传统算法不同,新方法从概率论的角度,为解决局部阴影问题提供了一种新的思路,其收敛速度及准确性不受光伏曲线形状的影响,试验和仿真表明该算法能够有效的跟踪全局最大功率点,避免其收敛于局部最优解.