光伏并网发电系统软件锁相技术的研究

光伏并网发电系统是利用太阳能的主要技术之一,并网逆变器是实现其与电网连接的核心部分。为使光伏并网逆变器逆变输出电流能够更好地跟踪电网电压基波,完成同步锁相功能,本文以1kW单相光伏并网逆变器为研究平台,阐述光伏并网逆变器的工作原理和系统结构,分析并网逆变器的并网控制技术,提出一种基于坐标变换的双park鉴相器的软件锁相技术,最后通过Matlab仿真验证该方法的可行性。     

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。     

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。     

带谐波补偿的T型三电平并网逆变器控制研究

为了提高光伏逆变器并网电流质量,鉴于有源滤波器的控制算法,提出了一种新型的带谐波补偿的T型三电平并网逆变器控制策略。首先,采用锁相环分析电网电压矢量相位角,并根据光伏阵列输出的功率计算光伏并网逆变器的基波输出电流。然后,通过自校正滤波器技术提取网侧负载谐波电流。最后,根据基波输出电流与负载谐波电流确定T型三电平光伏并网逆变器的开关导通序列。为验证该控制策略,搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型。仿真试验结果表明:该控制策略可有效改善网侧谐波电流,提高并网电流质量,在不增加设备的前提下实现光伏并网与有源滤波双重功能。该研究对于T型三电平逆变器在光伏并网及电能质量治理领域的推广应用具有重要价值。     

一种光伏并网逆变器的数字化同步控制方法

介绍了一种光伏并网逆变器的结构及原理,研究了一种光伏逆变器与市电并网发电的数字化同步控制方法;该方法基于DSP处理器,采用数字锁相环架构,通过改进的数字化预测控制,实现光伏并网逆变器输出电流与电网相位、频率的同步;使用Simu-link/MATLAB仿真,并研制3kW样机进行实验,仿真及样机测试结果表明:该数字化同步控制方法性能优异,在光伏并网发电领域有较好的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

光伏发电系统并网逆变器控制策略研究

从光伏发电系统中并网逆变器的控制策略研究课题的背景和意义入手,对光伏发电系统中的并网逆变系统进行数学建模与分析。明确了光伏发电逆变系统的数学模型及工作原理后,针对一般的并网逆变器的控制策略没有实时更新参考信号的缺陷,提出了一种改进型的双闭环电流控制策略。在Matlab/Simulink软件环境中构建并模拟运行仿真模型。与其他常规控制策略相比,改进型双反馈闭环电流控制策略能稳定地跟踪电网电压相位,输出良好的并网电流波形。仿真成功验证了改进型策略的可行性。     

基于互感器的数字锁相环设计

针对传统锁相环精度差、速度慢等问题,利用互感器实现了一种基于预测电流无差拍方法的改进功率解耦控制的数字锁相环,很好地解决三相逆变器在并网运行时锁相问题。仿真分析和实验结果表明,该数字锁相环在电网频率发生变化时,能快速准确跟踪上电网电压相位,证实此方法在逆变器并网锁相时具有良好的效果。     

基于解耦锁相的风电逆变并网控制系统仿真

采取双同步坐标系解耦锁相的方法,检测出不平衡电网电压中的正序分量和负序分量,并利用坐标变换的数学手段建立包括网侧PWM 逆变控制、电压锁相环在内的直驱式风力发电的网侧数学模型,提出电流解耦控制策略,同时结合矢量脉宽调制方法( SVPWM) 对交流侧输出电流实施有效控制。使其能独立控制输出电流的有功分量和无功分量,并使输出电流波形为正弦波且与电网电压同频率同相位,从而减少了对电网电压的谐波污染,并消除电压不平衡的影响,实现三相电网电压幅值不平衡时输出电流与电网电压的精确锁相。还利用MATLAB/Simulink 软件平台搭建了系统的仿真模型,在电网电压平衡和不平衡时分别进行仿真,仿真结果证明控制系统的可行性与有效性,提高了风力发电并网的可靠性。     

单相并网逆变器的定频滞环电流控制

提出一种用于分布式发电系统与公用电网并网的单相逆变器定频滞环电流控制新方法,该方法在对前一周期的电流误差进行采样的基础上,利用最小二乘算法估计下一周期电流误差的变化趋势,然后控制下一周期电流误差以实现定频滞环电流跟踪,改善输出电流波形,提高控制精度。利用Matlab进行建模,仿真结果证明了该方法有非常快的响应速度,可使输出电流与电网电压同频同相,向电网输出高质量的电能。     

三相光伏并网电流型PWM逆变器的研究

基于三相电流型PWM逆变器装置,将直接电流控制方法应用于该逆变器中,设计了一套1kW实验装置。通过仿真分析和实验验证表明,该方法不仅实现了逆变器网侧电流正弦化并与网侧电压同相位,而且实现了直流侧电压宽范围调节,提高了系统动态性能,更适合于光伏并网。     

永磁直驱风力发电系统变流器的设计与仿真

由两相旋转坐标系下的数学模型,推导了得出了并网逆变器双闭环控制方法,并且对电流环的设计做了详细的介绍.根据控制原理在MATLAB环境下搭建了永磁直驱风力发电系统的仿真模型,进行了仿真实验.仿真结果表明,在风速变化的情况下,并网逆变器可以向电网输出稳定可靠的电能,系统稳态、暂态性能良好.     

双频并网逆变器及其孤岛效应检测

提出一种用于分布式发电的双频并网逆变器,该逆变器由2个标准三相桥级联而成,其中一个桥工作在高频,提高输出电流性能;另一个桥工作在低频,主要输出功率,从而降低开关损耗,提高系统效率。为了检测孤岛效应,提出了基于dq变换和正反馈的新检测策略,基于该策略,提出了基于dq变换的电压正反馈和频率正反馈两种检测方法。两种方法具有无检测盲区、对电能质量影响小、检测速度快等优点。仿真结果表明,该逆变器输出电流与电网电压同相,总的谐波畸变率低,向电网输出的电能质量高。     

DSP的有源钳位反激式光伏并网逆变器设计

本文设计了一套以TI公司的TMS320F28335浮点型DSP为控制核心的单相光伏并网微型逆变器,光伏电池输出的直流电经交错并联反激式变换器转换为2倍于电网频率的正弦双半波电流,再用极性反转桥将正弦双半波电流转换为与电网同频同相的交流电并入电网.采用有源钳位电路能使MOSFET管实现零电压开关(ZVS).提出的一种改进型扰动观察法,可提高MPPT效率.样机实验波形表明,该光伏逆变器输出电流谐波含量较少,能够向电网输送高质量的电能.