基于空间矢量PWM法的光伏水泵变频控制系统

介绍一种基于空间矢量PWM控制的光伏水泵变频控制系统。该空间矢量PWM算法具有对光伏阵列母线电压的动态补偿功能，保证在光伏阵列工作电压大范围变化条件下，变频驱动电机满足恒磁通调速控制。同时结合光伏水泵系统的工作特点，提出了一种简单实用的光伏阵列最大功率点跟踪控制方式，稳定可靠地实现了系统的最大功率点跟踪控制。     

CVT光伏泵水系统瞬态工作点特性分析

采用定电压跟踪器（CVT）的光伏水泵系统在不同地区已成功地投入实际应用。实地运行数据表明，CVT不能适应太阳电池阵列伏安特性的变化，使系统瞬态工作点偏离阵列输出最大功率点，导致系统功率损失。该文报道了2.5kWp，光伏水泵系统的基本构成和典型实地运行数据，并对系统瞬态工作点特性进行了分析讨论。     

系统强度及PLL参数对VSC-HVDC小信号稳定性的影响

小信号稳定性分析是研究柔性直流输电(VSC-HVDC)系统静态稳定性的一个重要方法,锁相环(PLL)参数对柔性直流输电系统稳定性的影响程度受系统强度影响。推导了VSC-HVDC小信号模型,在PSCAD/EMTDC平台上建立的电磁暂态模型仿真结果验证了小信号模型的正确性,通过绘制锁相环比例参数、积分参数及短路比(SCR)单独变化情况下特征值、阻尼比、振荡频率和振荡时间的变化曲线,分析了对VSCHVDC系统稳定性的影响,并对主导极点进行了模态参与因子分析。结果表明,VSC系统稳定裕度随着锁相环比例参数减小而减小,积分参数减小而增大;在短路比低于1.35时,系统具有不稳定的风险;积分参数取值在不同范围对系统稳定性的影响程度不同,应根据交流系统强度合理搭配PLL的比例与积分参数以提高VSC-HVDC系统稳定性。     

基于弱电网的光伏储能系统小干扰稳定性分析

建立了接入弱电网的光伏储能系统小信号模型,解决了其小扰动稳定性问题.基于特征值分析法,分析了电网强度、光伏系统输出功率、控制环参数对光伏储能系统稳定性的影响.结果 表明,弱电网下控制环路的带宽对系统稳定性的影响很大.随着储能系统锁相环带宽的增大,系统的稳定性先下降后提高;随着光伏系统直流电压环带宽的增大,系统的稳定性先...     

光伏水泵系统配置优化的实验及仿真研究

该文旨在评估日照条件、系统配置等因素对光伏水泵系统性能和经济性表现的影响程度.采用实验手段,结合对系统数学模型的分析,并利用Matlalb,simulink 工具对系统效率及运行效果进行了仿真研究.最终得出静态扬程、日照强度大小和分布以及光伏阵列容鼍对光伏水泵系统效率和经济性能的影响的结论,并给出了用于优化系统成本的泵型及光伏阵列容量大小的选择依据.     

考虑光伏输出功率裕度的直流配电网自适应下垂控制北大核心CSCD

直流配电网中接入多个光伏电源时,功率裕度不同的光伏电源对系统不平衡功率的调节能力存在差异。为利用光伏电源的输出功率裕度调节直流母线电压,文章提出一种考虑光伏输出功率裕度的直流配电网自适应下垂控制策略。该策略利用光伏侧变流器输入端与输出端的电压信号对系统负荷变化以及光伏电源输出功率裕度的情况进行判断。对传统的下垂系数引入了基于光伏侧变流器输入端电压偏差的修正量,在输出功率裕度不同的光伏电源间,实现不平衡功率的合理分配。建立光伏侧变流器输出阻抗模型。理论分析表明,文章所提自适应下垂控制能有效提高多光伏并联接入直流配电网系统的稳定性。最后,基于Matlab/Simulink平台仿真验证了所提控制方法的有效性。     

基于描述函数法的光伏直流并网系统稳定性分析

功率控制和电压控制是光伏并网系统的两种常见控制方式,采用传统小信号分析方法对电压控制下的光伏并网系统进行稳定性分析,采用描述函数法对基于扰动观察法的功率控制下的光伏并网系统的非线性部分进行建模与分析.分析了系统参数、控制参数、光伏接入位置等因素在不同控制方式下对光伏并网系统的影响,并从性能和稳定性方面对比了两种光伏并网...     

光伏阵列幂函数模型及其模拟装置

以目前应用最为广泛的光伏阵列工程数学模型为基础,推导出一种新型工程数学模型——光伏阵列幂函数模型,并将其应用于光伏阵列模拟器的设计。模拟器控制环节利用IPC完成系统的数据分析处理以及实时控制,实现了模拟光伏阵列在光强、温度动态变化中的对外输出,并可以实时显示光伏阵列I-U特性曲线。测试结果表明,该模拟器可以根据负载等效阻抗的变化快速调节输出,使负载工作点迅速稳定在光伏阵列I-U特性曲线上,动态响应良好。     

燃料电池并网发电系统控制参数协调优化方法

为提高燃料电池并网发电系统运行的小干扰稳定性,提出一种燃料电池并网发电系统控制参数全局优化方法。针对大功率质子交换膜燃料电池(PEMFC)动态特性,建立150 k W的PEMFC发电系统模型,在此基础上建立系统的小信号模型。利用特征值分析法分析确定影响系统稳定的关键参数,在充分考虑系统小干扰稳定性、阻尼比和稳定裕度协调优化情况下,利用回溯搜索算法(BSA)实现对燃料电池发电系统的关键控制参数的全局优化,仿真结果表明该方法能够有效提高大功率PEMFC并网的安全性和稳定性     

基于改进自适应分段下垂控制的光伏直流微电网研究北大核心CSCD

在含多个光伏单元的直流微电网系统中,因各光伏出力的随机性,采用分段下垂控制会导致功率分配不合理,且无法有效控制母线电压。针对自适应分段下垂控制在光伏出力连续变化时存在下垂系数突变问题,文章基于非线性函数提出了一种改进的自适应分段下垂控制方法,使下垂特性曲线在额定工作点平稳过渡,改善轻载条件下母线电压偏移率及重载条件下功率的分配精度;其次,利用小信号分析法对光伏侧变流器建立输出阻抗模型,分析改进的控制方法对系统环流的影响;最后,通过Matlab/Simulink进行仿真分析,验证了改进的控制策略可以改善轻载状态母线电压偏移率及重载状态功率的分配精度,而且在光伏出力连续变化时,可以使系统的过渡更加平稳。     

光伏虚拟同步发电机并网小信号稳定性分析

为保证光伏虚拟同步发电机(virtual synchronous generators,VSG)并网后的安全稳定运行,全面评估光伏VSG小信号稳定性已成为一项亟需解决的任务。为此,首先建立并网型光伏VSG系统的小信号模型,通过特征根法研究VSG系统的阻尼特性,辨识引入VSG功能后逆变器并网系统产生的新振荡模态,分析并网条件和控制参数对VSG并网系统阻尼特性的影响,并据此提出VSG多参数协调设计原则。研究结果表明,引入VSG功能对逆变器并网系统的稳定性存在明显影响,设计VSG控制参数时需考虑小信号稳定性的安全约束。     

宽范围电网下并网逆变器延时小信号建模及不连续稳定区间分析

该文以光伏并网逆变器为例,借助pade近似方法,建立考虑控制延时环节的光伏并网逆变器状态空间小信号模型,利用特征值分析方法研究宽范围电网强度下考虑控制延时的光伏并网逆变器稳定性问题.算例仿真分析结果表明:在考虑控制延时的光伏并网逆变器系统中,当电网强度在较宽范围内变化时,系统存在不连续稳定区间;考虑控制延时的系统小信号...     

一种研究光伏系统运行特性的Labview方法

提出了一种光伏系统中对光伏阵列运行参数进行采集、分析、存储并显示的数据采集系统。采集系统通过控制负载侧电压,可间接控制光伏阵列的工作电压,从0～V_(oc)连续变化,通过传感器采集电压和电流信号,并通过RS-232口与上位机通讯,进行数据传输,上位机程序采用Labview工具开发,同时实现数据处理、存储和波形显示功能。通过对光伏阵列运行参数的连续检测,可分析光伏阵列在测试地区全年气候条件下的运行特性,也可用于分析、比较不同厂家生产的太阳电池组件性能,形成历史统计数据等,它提供了用最经济的方式全面替代Ⅰ-ⅤChecker功能的途径,可对光伏系统的优化设计、故障诊断等提供有力的支持。     

光伏水泵系统电机轻载运行节能研究

针对光伏水泵运行于轻载状态的情况,在分析水泵系统负载感应电机矢量控制方法的基础上,将弱磁控制投入轻载状态的控制。对相关的励磁电流优化原理进行证明,并利用Matlab/Simulink工具建立仿真模型,对优化前后的电机运行特性进行求取。仿真结果表明良好的磁通控制能够在轻载情况下对有限的太阳能电能进行高效应用,且系统可获得良好的转矩稳定性能,为光伏水泵系统轻载状态高效运行提供技术支撑。     

基于灵敏度分析微网孤岛运行下的频率控制器研究

摘要： 以微网孤岛运行时的稳定性分析为目标,将未来可再生电能的传输和管理网络作为研究对象,首先分别推导了固态变压器、网络线路以及负荷模型的状态空间方程,建立了相应环节的小信号模型,并引入了下垂控制器与电压电流双环控制器,建立了完整的微网小信号模型。其次对微网系统状态矩阵进行了特征值的关键性与一般性灵敏度分析,确定了影响系统稳定的环节和系统参数。通过分析结果得出电流环控制器参数对系统稳定性有影响,功率下垂控制器的下垂控制系数对系统稳定性有影响。对微网系统状态矩阵进行了特征值灵敏度分析,该分析方法对微电网系统频率控制器优化配置提供理论支持。     

直流微网中PV发电系统的改进型恒压控制策略

直流微网中光伏(PV)系统的控制策略会影响整个微网稳定性能。当微网中出现功率冗余时,需要减少PV系统的发电功率,PV系统需从最大功率点跟踪(MPPT)工作模式切换到限功率(非MPPT)工作模式。目前常用的限功率工作模式为恒压控制,但恒压控制稳定性差,对光伏P-U特性曲线上一些区段工作点不能稳定控制。由此该文提出改进型恒压控制,能对光伏P-U特性曲线上的所有工作点稳定控制。在Matlab/Simulink软件上仿真PV系统独立运行时和PV系统在微网中运行时的稳定性,仿真结果验证本文所提的改进型恒压控制可解决恒压控制存在的问题。     

基于扩展频域时域反射法的在线光伏阵列故障检测信号特性研究

基于扩展频域时域反射法（Spread Spectral Time Domain Reflectometry, SSTDR）的光伏阵列故障诊断方法存在检测盲区和衰减特性,有必要研究检测信号的性质以提高故障检测性能。首先,对检测信号在光伏阵列中的传输行为进行研究,探究不同信号参数对检测范围和精度的影响;其次,根据光伏电池的动态模型和排布规律,搭建光伏阵列故障检测仿真平台,通过断路故障仿真实验对结果进行验证,结果表明,改善信号能有效增强相关峰辨识能力,使光伏组件检测数量增加4块;最后,综合考虑检测盲区和衰减特性对检测性能的影响,提出基于SSTDR的光伏阵列故障检测信号选择策略,用以确定测距范围和最优信号参数。     

大规模光伏电站接入电网对配电网稳定性影响研究

针对光伏并网后的配电网稳定性问题,通过绘制P-V曲线,分析了光伏电站接入对配电网静态电压稳定性影响,利用DIgSILENT平台构建了光伏发电系统暂态仿真模型,分析了光伏电站并网点三相短路故障及光伏电站出力波动对系统暂态电压稳定性的影响。仿真结果表明:光伏电站并网点与配电网联系越紧密,静态电压稳定性越好;故障清除时间越短,光伏电站对系统暂态稳定性影响越小;影响系统稳定性的最主要因素是光伏电源有功输出波动。     

电压环对光伏虚拟同步机系统稳定性的影响

传统的新能源发电设备不具备调频调压能力,为解决这一问题,已有研究提出多种针对光伏逆变电源的稳压与电压穿越策略。在此基础上,为进一步提升光伏电源的调频、孤网运行等方面的能力,有学者提出多种类型的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)控制策略。VSG控制系统中是否存在电压环是区别不同VSG策略的主要特征之一。目前鲜有研究分析VSG控制系统中的电压环对光伏VSG并网稳定性的影响。为补缺这方面的研究,首先对引入和未引入电压环的2种光伏VSG进行小信号建模,通过计算2种VSG模型的特征根,分析电压环及其参数对系统各种潜在振荡模态的影响,尤其对可能诱发高频谐振和次同步振荡的模态进行分析。在此基础上,研究电压环对光伏VSG并网适应性和频率支撑能力的影响。研究结果表明,在电压等级较低、强度较弱的电网中,光伏VSG控制系统中宜引入电压环。     

基于双闭环策略的光伏并网逆变器鲁棒H_∞控制

光伏并网系统中,为了抑制逆变器参数不确定和外界干扰对输出电能的影响,提出了鲁棒双闭环控制策略。首先设计电压环线性化自抗扰鲁棒控制器,以稳定直流侧母线电压;其次建立系统电流环的广义参数不确定模型,并利用LMI设计了电流环鲁棒H∞控制器,实现对逆变器有功电流和无功电流的精确控制。通过仿真与传统PI控制方法进行比较,验证了该控制策略可以有效地消除模型不确定因素和外界扰动对系统输出性能的影响,增强光伏并网系统的鲁棒稳定性。