多内模技术在光伏并网发电系统电流波形质量改善中的应用

提出一种基于比例谐振控制和重复控制相结合的三相光伏并网逆变器新型控制策略。在静止坐标系下,实现交流量的无静差控制,同时有效抑制输出电流中的周期性扰动,优化输出电流波形。该方法消除了传统的旋转坐标系下dq轴电流控制路径上的耦合问题,也避免了多谐振控制策略中的相位滞后及谐振控制器之间相互影响等问题。在一台17kW光伏并网逆变器样机上进行了实验验证,实验结果表明该控制策略能够有效提高输出波形质量,实现逆变器无静差稳定运行。     

基于LCL光伏逆变器并网电流的重复控制研究

为了提高光伏并网逆变器输出的电能质量,提出一种基于LCL光伏并网逆变器输出电流的重复控制策略。对控制系统的稳定性和谐波的抑制方面做了详细分析,通过LCL滤波器可以兼顾低频段增益和高频段衰减的特性,利用重复控制对周期扰动信号无差跟踪特点来提高系统的稳态精度。仿真和实验结果验证了所提出的控制算法在提高光伏并网逆变器输出电能质量的同时,有效抑制周期性扰动,增强系统的稳态精度。     

基于滤波电容电流补偿的并网逆变器控制

在并网逆变器中,LC滤波器因容易控制和具有良好的高频衰减特性而应用广泛。分析了输出滤波电容对采用LC滤波的并网逆变器并网电流幅值、相位和低次谐波的影响,提出一种采用滤波电容电流补偿和电网电压前馈的数字PI控制策略,给出了离散时间域下控制器参数的设计方法,并从电网谐波阻抗角度分析了控制器抑制电网电压扰动的能力。理论分析和实验证明,该方案能有效降低并网电流的谐波畸变率(THD),提高并网逆变器输出电能质量。     

电压扰动情况光伏并网逆变器控制策略研究

针对三电平光伏并网逆变器,提出一种修正的比例谐振控制策略,实现电网电压扰动情况下并网电流谐波抑制。首先在电网扰动情况下,通过比例谐振控制器实现低次电流谐波抑制,该方法能够在电网扰动情况下实现并网电流准确控制。并针对三电平逆变器存在的中点平衡问题,提出采用PI控制器实现三电平逆变器中点电位平衡控制。该方法采用载波调制方法,避免了空间矢量调制复杂的计算。仿真和实验结果表明:电网扰动情况下,三电平逆变器能够快速准确地跟踪给定电流。     

带多频段采样观测器的单相逆变器控制

在单相逆变器控制系统中,当逆变器带非线性负载时,输出电压波形会出现畸变,存在幅值和相角误差。为解决上述问题,提出一种基于电流观测器的单相逆变器控制策略。首先应用傅里叶变换提取逆变器输出的基波电压,然后通过幅相分解,将逆变器输出电压等效变换为电压幅值与相角,最后应用PI控制器控制逆变器输出电压波形为正弦波。控制系统实现时,采用前馈控制方法,来抑制谐波,提高逆变器输出波形质量。为解决因采样频率低而带来的逆变器输出电流估算精度下降的问题,在前馈控制时,采用多频段采样法来对电流谐波进行估算,从而提高了前馈控制的精度,进一步提高了逆变器输出波形质量。仿真和实验结果表明了该控制策略的正确性和实用性。     

电网电压谐波对并网逆变器输出电流质量的影响及改进控制策略研究

本文基于可再生能源并网发电系统公共耦合点电压存在背景谐波,建立了并网逆变器的等效电路模型,解析了公共耦合点处电压背景谐波影响并网逆变器输出电流的机理,在控制环路中引入多谐振控制器改善了并网逆变器的输出电能质量,并给出了一种多谐振控制器参数设计的方法。最后,在仿真软件中搭建了可再生能源发电系统和配电网的模型,设定了电网背景谐波参数,分别进行了有无多谐振控制器控制策略的仿真实验,实验结果验证了本文采用的控制策略的正确性和可行性。     

基于比例谐振与重复控制的高性能逆变器研究

在分析单相逆变器结构及比例谐振控制算法基础上,根据逆变器的谐波特点,提出一种比例谐振与重复控制相结合的控制策略.通过重复控制的内模原理抑制逆变器输出波形的谐波畸变,与传统的比例谐振控制相比,重复控制引入能有效提高逆变器输出电压电流波形质量,降低系统谐波总畸变率.实验结果验证了所提控制策略的正确性和有效性.     

一种并网逆变器功率跟踪控制策略研究

分析了一种并网逆变器的功率跟踪控制方案.由于采用自抗扰控制器(ADRC),输出电流能够很好地跟踪电网电压,并能实现最大功率点跟踪(MPPT).通过对电流的闭环跟踪控制,实现了单位功率因数运行,并向电网馈送电能.实验表明,采用ADRC,稳定快速,输出电流超调小,能够有效地抑制各种扰动,且启动性能与稳定性能都要优于常规控制器.     

基于准PR的LC型并网逆变器双回路控制研究

传统并网逆变器控制回路带宽较窄,易受电网电压扰动的影响.针对此问题,这里设计了具有宽带宽的准比例谐振(PR)控制器,大大提高了系统的鲁棒性,同时为抑制电网电压扰动,引入了电网电压前馈控制,大大降低了谐波含量.最后在PSIM平台上搭建了仿真与实验模型,结果表明:基于准PR控制器的双回路控制具有良好的跟踪效果和抗干扰能力,降低了并网电流畸变率,实现了单位功率因数,提高了系统的稳定性能和逆变器输出波形质量.     

高效率微型光伏并网逆变器控制策略研究

在充分考虑微型光伏并网逆变器系统效率、成本、电能质量等方面的基础上,研究了利用反激逆变器准谐振模式实现功率管ZVS动作及电流型并网的控制策略,深入分析了准谐振模式的谐波问题,提出了一种优化正弦波控制方法,达到高电能质量、高效率光伏并网发电。提出了一种微型光伏并网逆变器弱光照间歇模式控制策略,可以有效提高较低光照强度时系统效率。为了提高光伏组件在间歇模式时MPPT跟踪效率,进一步提出利用间歇模式的母线电压波动进行最大功率点跟踪的控制方法,使得在间歇模式时不需要加入额外的扰动也能进行最大功率点跟踪,提高MPPT跟踪精度。最后,通过搭建实验平台对并网电流谐波、系统效率、间歇模式控制、间歇模式MPPT等进行了验证,实验结果证明了所提出的控制策略的可行性及有效性。