考虑传输线分布电容影响的光伏并网系统谐波谐振抑制策略

以传输线联网的光伏逆变器为研究对象,当传输线中分布电容较大不能忽略时,考虑传输线分布电容的影响下,分析系统的谐振特性以及电网背景谐波在传输线中的传播特性。针对系统的谐波谐振情况,提出基于电容电压的有源阻尼策略有效抑制系统出现的多个谐振尖峰,同时抑制电网中5次背景谐波的传播放大。为更好地抑制7次背景谐波,在上述控制算法的基础上于电容电压反馈通道中引入7次谐振控制器重塑逆变器输出的7次谐波阻抗。最后,在所提方案下,对逆变器输出5次谐波阻抗进行约束来优化控制参数,有效减小背景谐波导致的入网电流畸变。仿真验证所提方案的正确性和有效性。     

光伏并网逆变器受控源等效模型与谐振机理分析

提出一种逆变器受控源等效电路模型,模型符合系统在谐波电压的激励作用下产生较大谐波电流的串联谐振特点;依托该模型分析逆变器在控制参数(Kcp、Kci)和电网参数(rg、Lg)变化的条件下系统发生谐振的规律,给出准确的谐振点变化范围,为逆变器的参数设计提供理论依据。仿真实验结果表明所提模型及其谐振机理分析方法的有效性。     

基于LADRC和准PR的三相LCL型光伏并网逆变器谐波谐振抑制策略

针对三相LCL型光伏并网逆变器由自身高频段谐振尖峰引起的谐波谐振现象,设计一种基于三阶线性状态观测器的二阶线性自抗扰控制（LADRC）和准PR控制相结合的电流双闭环控制策略,较好地削弱了高频段的谐振尖峰,抑制了光伏系统的谐波谐振现象。通过设计李雅普诺夫函数证明了闭环系统最终会稳定收敛;利用仿真对不同工况下的控制策略深入对比分析,结果表明此双环控制策略具有优越的鲁棒性和实际应用价值。     

基于PR控制和谐波补偿的三相光伏并网系统

将电网电压定向矢量控制与比例谐振(PR)控制相结合的控制策略应用于三相光伏并网系统中,实现逆变器的并网控制。该控制策略比传统PI调节器的双闭环电网电压定向控制更简便,不需要复杂的坐标旋转变换和前馈解耦控制。同时,PR控制器可以很方便地实现并网电流低次谐波的补偿。仿真结果验证了该系统的结构和控制策略的有效性,可提高电网的电能质量。     

光伏并网系统的谐波检测与分析

光伏系统并网运行会对电网带来一系列问题,其中谐波污染就是问题之一,这也是光伏系统实现真正并网运行必须解决的一个难题,而进行谐波检测则是解决该问题的先决条件。通过使用适当的加窗插值算法,验证了加窗插值FFT算法检测谐波各项参数的有效性,并应用此算法对光伏并网模型的谐波电流进行了检测与分析。     

模块化LCC谐振变换器在光伏发电直流并网系统的应用

模块化LCC谐振变换器级联拓扑具有软开关、高功率密度、易于扩展、输出能力强等优势,在光伏并网领域有着极大的发展潜力,但也存在着输出电压不均衡的问题。多模块LCC变换器的不均压问题是由模块间参数偏差引起的,主要通过谐振参数偏差和共模干扰造成模块间不均压。针对容性滤波的两模块LCC变换器,建立了大信号模型计算各模块输出电压及不均压度,并搭建了两模块LCC变换器的样机平台,对所提出的含分布参数影响的两模块LCC模型进行了验证。所提模型可为变换器设计的容差分析提供依据,让模块化LCC变换器拓扑更稳定的应用于光伏并网系统。     

基于有源滤波器自适应阻抗重塑的高速铁路谐波谐振抑制

针对电力机车和牵引网阻抗参数耦合所引起的牵引供电系统的谐波谐振现象,首先基于阻抗分析法建立了有源滤波器、电力机车和牵引网的小信号阻抗模型,使用广义奈奎斯特判据分析了牵引供电系统谐波谐振的机理以及有源滤波器对牵引供电系统谐波谐振的影响。其次,提出一种基于阻抗重塑的牵引供电系统谐波谐振抑制方法,通过并网点电压前馈的方式在有源滤波器中引入虚拟阻抗,并利用自适应参数设计提升了虚拟阻抗对动态系统的适应性。最后,在Matlab/Simulink中搭建了“牵引网-电力机车-有源滤波器”统一仿真模型,验证有源滤波器的自适应阻抗重塑对谐波谐振抑制的有效性。     

光伏并网系统隔离变压器联接方式的应用研究

对光伏并网系统隔离变压器进行了仿真与实验,探讨适于光伏并网系统的变压器连接方式.对隔离变压器及其作用进行了简要论述,对谐振过电压、系统故障检测及系统谐波等问题进行了理论分析,确定了光伏并网系统隔离变压器连接方式选择的基本准则.研究结果表明,在单级式光伏并网发电系统中,隔离变压器的连接选择△/Yn方式较合适,为今后大容量光伏并网电站的发展提供了基础和依据.     

基于深度学习的光伏并网系统谐波预测研究

“双碳”目标下,针对温度及光照的变化对光伏系统并网引起的谐波影响问题,提出一种基于ip-iq谐波提取法与改进双向长短期记忆网络（Bi-LSTM）相结合的谐波预测方法,旨在为谐波抑制提供新的解决方案。首先使用MATLAB/SIMULINK工具建立光伏并网系统,利用基于瞬时无功理论的ip-iq谐波提取法得到实际谐波变化数据,并采用微分插值将数据进行化简;然后,利用网格搜索优化的Bi-LSTM神经网络算法进行谐波数据的预测,并与BP、LSTM、GRU、Bi-LSTM多种时间序列型深度学习方法进行比较,得出MSE、MAE、MAPE损失函数与预测结果图;最后,以陇东地区实际算例进行光伏并网仿真,结果表明,该方法可实现谐波的准确预测。     

计及海缆分布特性的海上风电柔直并网系统中高频谐振分析及抑制

海上风电场交流海缆线路的分布电容特性易引发系统中高频谐振失稳,基于阻抗稳定性分析法,研究海上风电柔直并网系统的中高频谐振机理并提出相应的谐振抑制方法。首先,构建考虑海缆分布特性的并网系统小信号阻抗模型,并通过阻抗扫描进行验证。其次,基于阻抗稳定判据研究海缆分布特性及控制器参数等因素对并网系统中高频谐振特性的作用机理。最后,提出一种基于控制器参数优化的中高频谐振抑制方法,并通过仿真验证理论分析的正确性及抑制方法的可行性。结果表明,并网系统中高频振荡主要由交流海缆线路与交/直流装备之间的交互作用引起,长距离海缆分布特性会导致系统中高频呈现多谐振兼负阻尼特性,且柔直换流站的基频电流环比例系数过大时易降低系统中高频稳定性,可通过所提参数优化方法抑制系统中高频谐振。     

光伏并网逆变器无差拍控制系统的研究

在分析无差拍电流控制方法工作原理的基础上,给出了基于无差拍控制的并网逆变器的脉宽调制(PwM)算法和占空比的推导过程,将该控制策略应用于两级式单相光伏并网发电系统逆变器的控制中,使光伏并网系统具有快速利用太阳能电池组件的能源、改善电能质量的功能,增强了先伏并网系统的实用性.在此基础上研制出一台实验样机.实验结果表明,采用该控制方案的逆变器具有良好稳态特性和动态性能,计算简单,易于实现.     

并网光伏发电系统暂态特性研究

基于光伏发电系统的物理模型研究,在matlab/simulink中开发了包含光伏阵列模型、光伏阵列的最大功率跟踪（MPPT）模块、DC/DC升压电路和采用电压及电流环控制的逆变系统在内的动态仿真模型,并建立了基于电压型逆变器的暂态数学模型;并通过仿真得到了并网光伏发电系统辐射强度突变和发生短路时的暂态运行特性,为深入研究并网光伏发电系统的暂态特性建立了基础。     

暂态干扰下并网光伏发电系统故障特性研究

基于Matlab/Simulink软件建立了光伏发电系统的仿真模型,在此模型上分别模拟了电源侧扰动和电网侧扰动,通过分析扰动下光伏系统输出特性的变化情况,研究了暂态干扰下光伏发电系统的故障特性。     

500 kW光伏发电系统并网逆变器

介绍了500 kW光伏并网逆变器的系统结构和工作原理,采用了IGBT功率模块并联技术来提高系统容量,并对主回路参数的设计方法进行了研究。在此基础上研制了一台500 kW光伏并网逆变器的样机,进行了试验研究,试验结果证明该样机运行稳定,性能可靠,具有较强的实用性。     

并网光伏发电系统励磁涌流抑制方法研究

在探讨太阳能并网变压器励磁涌流产生的原因及其影响因素的基础上,分析现有励磁涌流抑制方法的优缺点,提出了一种抑制变压器励磁涌流的新方法.该方法采用V-f-t控制,考虑了励磁非线性和剩磁的影响,通过设置不同的V-f-t曲线抑制励磁涌流并进行比较.仿真实验表明,选择合适的函数曲线可以有效地抑制光伏并网变压器空载合闸时的励磁涌流.     

太阳能光伏并网系统的控制与仿真

介绍光伏阵列的等效电路、数学模型,以及光伏电池的电气特性,在Madab/Simulink下建立光伏发电系统的动态仿真模型,用Boost电路实现最大功率点跟踪,采用电导增量法实现对占空比的控制.分析单相和三相光伏发电系统中各模块的作用,观察不同环境温度和光照强度下输出波形变化,验证了系统的有效性和正确性.     

基于Matlab/Simulink的三相光伏发电并网系统的仿真

根据光伏阵列的输出伏安特性,建立了光伏阵列通用仿真模型,并在此基础上提出了一种自适应占空比干扰观察法,建立了以Boost电路为核心的仿真模型,通过控制Boost DC-DC变换器实现了光伏阵列的最大功率点追踪（MPPT）,提高了光伏阵列的利用效率。对于三相光伏发电并网系统的研究,本文主要从PQ控制原理入手,在dq坐标系下建立了仿真模型,通过仿真得出PQ控制下的三相光伏发电并网运行特性,证明了仿真模型的正确性和有效性。     

电源优化器在光伏发电系统中的应用分析

在光伏发电系统中,阴影的遮挡会造成光伏发电系统输出功率及发电量的降低,电源优化器的分散式板载直流电源管理技术能够在一定程度上减少这种损失。本文对顺德中山大学太阳能研究院4个装机容量均为1.01 kWp的光伏并网发电系统进行电源优化器的阴影遮挡对比实验,结果表明,光伏阵列在明显阴影遮挡情况下,安装电源优化器的系统发电量较一般系统高50.7%;在阴影遮挡的大部分时间段内,安装电源优化器系统的实时输出功率较一般系统高出50%以上,优化效果明显。本文的实例分析结果对一些不可避免阴影遮挡的光伏发电系统的设计及安装具有一定的参考价值。     

基于功率同步机制锁相的光伏并网系统稳定性分析

光伏出力存在波动性并含有一定量的谐波,容易造成并网点电压波形出现畸变,给锁相带来困难。这种问题在光伏并网系统连接到弱电网时尤为突出。基于此,文中提出一种基于功率同步机制的新型锁相结构来代替传统锁相环（PLL-phase locked loop）获取交流侧相角,并应用于光伏并网系统。为了分析其稳定性,建立了含新型锁相结构的光伏并网系统小信号模型,并通过特征值分析法分析了虚拟阻尼系数、惯性时间常数和电网短路比等参数对系统稳定性的影响。分析表明：电网变弱时,系统稳定性降低;适当改变虚拟阻尼系数、惯性时间常数的取值可以提高系统稳定性。最后,结合宁夏电网宋堡光伏电站部分数据在PSCAD/EMTDC软件中搭建了仿真模型,仿真结果表明采用新型锁相结构的系统在受到扰动时,其暂态响应优于采用传统的PLL系统,并且稳定性更好。