光伏并网逆变器控制策略研究

介绍了光伏并网逆变控制的基本原理,并采用了针对光伏电池特性的电流控制方法,消除了并网同步锁相控制过程中的干扰。试验结果表明：这些控制策略与方案是有效的,能较好地满足光伏锁相并网的要求。     

基于DSP的光伏并网发电系统软件锁相技术

利用TMS320F2812事件管理模块EVA的2路CAP单元分别捕获经过信号调理的电网电压和并网电流对应的方波信号,根据所捕获的信号计算出电网电压与并网电流的频率和相位差,根据计算结果调节算法中的步进值和相位指针从而实现光伏逆变系统锁相控制。该算法以16位无符号整型变量为相位指针,利用该指针在调制频率下步进而周期性溢出的特点来产生同频正弦周期调制信号从而控制逆变输出。该方法提高了相位跟踪的精确性和快速性,实现了并网电流与电网电压同频同相,保证了光伏并网发电系统回馈电网的功率因数近似为1。样机测试结果表明该技术锁相精度高,锁相稳定,快速性好,易于实现。     

瞬时电流跟踪控制光伏并网技术

介绍了光伏并网逆变控制的基本原理,给出了针对光伏特性的改进型瞬时电流控制策略基本思想,并对并网同步锁相控制过程中干扰的消除提出可行性方案.实验结果表明:这些控制策略与方案是有效的,能较好地满足光伏并网和单位功率因数的要求.     

基于推挽正激电路的准单级式光伏并网逆变器仿真分析

针对两级式光伏并网逆变系统结构复杂、成本高、效率低的不足,研究了一种单级式光伏并网逆变系统。采用电流瞬时值反馈控制、双模式MPPT算法和直流母线电压前馈控制的方法,研究了单级式光伏并网逆变系统并网电流的正弦控制、最大功率点跟踪控制和光照突变下系统的稳定性,并对300VA光伏并网逆变系统进行了建模仿真。研究结果表明,单级...     

单相中功率光伏并网逆变器的设计

介绍了光伏并网逆变器基本原理,设计了基于DSP控制器的光伏并网逆变器控制板,提出了功率外环电流内环串级光伏并网逆变控制策略。就并网逆变器涉及的最大功率点跟踪算法采用了变步长寻优算法。通过1.5kW光伏组件测试实验,说明此光伏并网逆变器的设计是可行的。     

单相中功率光伏并网逆变器的设计

文章介绍了光伏并网逆变器的基本原理,设计了基于DSP控制器的光伏并网逆变器控制板,提出了功率外环电流内环串级光伏并网逆变控制策略。就并网逆变器涉及的最大功率点跟踪算法采用了变步长寻优算法。通过1.5kW光伏组件测试实验,说明此光伏并网逆变器的设计是可行的。     

基于TMS320F2812的光伏并网系统新型锁相技术

为了满足光伏并网系统输出电流锁相快速、稳定和高精度的要求,提出了一种新的基于TMS320F2812的软件锁相算法和硬件电路结构.这种算法是对周期寄存器值进行PI调节的同时对调制正弦表的指针变量进行比例调节,提高了锁相的快速性和稳定性.在自制的样机上验证了该算法的实用性,能较好地满足光伏并网和单位功率因数的要求.     

低输入电压高效率并网微逆变器的研究

针对单个光伏电池输出电压较低这一问题,提出了一种低输入电压、高效率的单相两级光伏并网微逆变器拓扑。该拓扑前级采用一种高效率的高增益DC/DC结构,实现了软开关技术;后级为全桥逆变结构,采用单电感滤波,应用软件锁相和重复控制电流内环、电压外环等软件控制方法实现逆变并网。研制了一台额定功率为300 W的单相光伏并网微逆变器。经测试,该逆变器满载时并网电流总谐波含量(THD)为1.3%,效率为93.6%,验证了所提拓扑的可行性与有效性。     

电网电压不平衡时两级式三相光伏并网系统控制策略研究

在实际运行中,电网可能会出现不平衡状况。根据光伏阵列输出特性和逆变器并网要求,对两级式光伏并网逆变系统进行研究,建立不平衡情况下的数学模型来实现前级Boost电路和后级逆变系统的独立控制。为了抑制负序分量,采用基于二阶广义积分(SOGI)的正交信号发生器进行正负序分量分离并完成对电网电压的锁相,同时,提出一种基于dq同步旋转坐标系下的抑制负序电流的控制策略。最后通过建立光伏并网系统的仿真模型,验证了所提出的控制策略在电网电压不平衡情况下的有效性。     

单级式光伏并网逆变系统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

单级式光伏并网逆变系统具有拓扑简单，成本较低的优点。但是这种系统中只存在一个能量变换环节，太阳能最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)、电网电压同步和输出电流正弦度等控制目标要求同时得到考虑，实现较为复杂。该文提出了一种改进的MPPT算法，在实现上述功能的同时，显著提高了单级式光伏并网逆变系统在光照强度快速变化时的稳定性。该算法的改进主要在于稳态情况下，调整光伏阵列工作点时根据增减方向分别选取合适的步长值；动态情况下，采用前馈方法检测光照强度突变过程，从而迅速改变并网系统运行状态以避免母线电压崩溃现象。基于PSIM仿真平台，对比了定步长MPPT算法和新算法，在阐述算法改进的基础上给出了仿真结果。实验室还建立了300Wp的单级式光伏并网逆变系统，应用全数字化DSP控制技术和改进MPPT算法，实现了系统的并网和可靠运行。仿真和实验结果表明，应用改进MPPT算法的单级式光伏并网逆变系统能够准确跟踪太阳能电池最大功率点，并具有较好的稳定性。     

具有MPPT功能的单级式光伏并网发电系统仿真分析

阐述了单级光伏并网系统的结构及其控制过程,建立了光伏阵列模型和光伏并网发电系统模型,利用光伏阵列模型模拟了光照和温度变化条件下光伏并网系统的输出情况.仿真实验表明,该单级式光伏并网发电系统能够迅速、有效地跟踪到光伏阵列的最大功率点,在并网电流的控制方面能准确的跟踪电网电压相位,使逆变器的输出电流与电网电压同频同相,保证...     

三相光伏并网逆变器的研究

介绍了单级式三相光伏系统拓扑结构.基于光伏电池数学模型,利用Matlab建立了太阳能光伏阵列通用的仿真模型,并将此电池模型用在三相光伏并网逆变仿真系统中.系统具有最大功率点跟踪(MPPT)功能,能很好地实现光伏发电系统最佳工作点跟踪.最后通过仿真和实验分析表明该控制策略正确可行.     

基于MPPT和准滑模控制的单相光伏并网系统设计与研究

在单相光伏并网系统拓扑结构的基础上,建立了系统主电路的动态数学模型。简要分析了系统的最大功率点跟踪(MPPT)算法和准滑模控制逆变工作原理,完成了准滑模并网控制的逆变单元试验。试验结果表明,基于准滑模控制的并网系统模型不仅能够实现功率因数为1的并网控制目标,而且具有动态响应快、稳态跟踪性能优良等特点,验证了系统设计的正确性和可行性。     

基于DDS原理的逆变器锁相技术的研究与实现

作为一种关键的控制技术,数字锁相被广泛应用于逆变器并网以及与其他逆变电源并联运行的场合。基于传统正过零检测数字锁相环的工作原理,针对锁相环路中压控振荡器的频率控制精度问题,采用直接数字频率合成器(DDS)的方法对数字锁相环进行设计。详细分析了数字锁相环的模型,采用XC164CM单片机设计了数字锁相控制系统,并在一台额定输出功率为500W的并网型光伏逆变装置上进行了实验。仿真和实验结果验证了理论的正确性。     

光伏发电并/离网切换控制策略研究*

对于具有并网及离网双模式运行功能的光伏发电系统,实现两种模式之间的平滑切换一直是控制上的难点。建立了三相光伏发电系统仿真模型,分析研究光伏逆变器的并网、离网两种模式的切换控制策略。提出了一种实现并/离网平滑切换的方法,采用分相并网开关,检测电网电压每相过零实施开关合断并合理配合控制策略的切换时序,离网时则采取PI调节器重载初始值的方式保持逆变器稳定电压输出。仿真结果表明,逆变器输出波形有效地得到改善,证明了该控制方案的可行性。     

单相光伏并网逆变器瞬时电流检测与补偿控制

为拓展单相光伏并网无功补偿功能,实现单相并网系统无功和谐波电流的精确检测和补偿,提出一种改进的新型瞬时无功与谐波电流检测及补偿方法。该方法以瞬时无功理论为基础,推导出单相并网逆变器瞬时无功控制规律,可以简便、快速地分离所需电流分量;并结合无差拍理论,给出基于无差拍控制的单相并网逆变器的脉宽调制（PWM）算法,可以对瞬时谐波及无功电流进行补偿。将该控制策略应用于单相光伏并网系统,使光伏并网系统除提供有功功率外,同时兼备无功与谐波补偿功能,增强了光伏并网功能。     

二次型最优控制算法优化的电能质量控制

因光伏并网电能质量控制中存在孤岛效应而导致电能控制效果较差,为此提出结合VPI(vector proportional integral)控制策略与二次型最优控制算法,通过检测光伏并网中的孤岛效应,以提高综合电能质量的控制效果。根据VPI控制策略采用VPI电流控制器补偿控制电流高次奇次谐波相位,基于相位补偿结果利用二次型最优控制算法检测光伏并网孤岛效应,并将系统跟踪误差与控制输入加权二次型作为性能指标,使系统性能指标函数最小,得到最优控制规律,从而完成电能质量最优控制。仿真结果表明,光伏并网处于感性负载和容性负载时,最优控制系数均低于239.15,能够准确检测出孤岛效应,且该方法可有效减小谐波,实现了光伏并网的综合电能质量最优控制。     

光伏并网逆变器控制算法的研究

针对不同的并网逆变器控制算法分别进行了研究。阐述了光伏并网逆变器的拓扑结构及工作原理,分析了各自的优缺点。利用Matlab软件建立模型,仿真实验结果表明,无差拍控制目前是并网逆变器最合适的控制方案。     

基于特征值指标的光伏并网系统静态电压稳定性

随着可再生能源的持续发展,光伏电站呈规模化并网趋势,但光伏并网的无序化发展会诱发光伏并网系统静态电压失稳风险。基于此,本文首先利用光伏的等效导纳构建了光伏规模化并网系统的等效模型,将光伏并网对静态电压稳定性的影响量化为光伏等效导纳对导纳矩阵特征值的影响,得出导纳矩阵最小特征值减小会恶化光伏并网系统的静态电压稳定性的结论。随后,提出了基于特征值-有功灵敏度的光伏并网系统静态电压稳定性评估指标,并且考虑导纳矩阵与光伏并网系统网络拓扑间的强相关关系,进一步分析了网络拓扑对静态电压稳定性的影响,从交流和直流两个角度提出了能够提升静态电压稳定性的光伏并网方案,得出合理改变输电网络拓扑能够提升光伏并网系统静态电压稳定性的结论。最后,基于14节点系统算例验证了本文提出的特征值指标和光伏并网方案利于保障光伏规模化并网系统的静态电压稳定性,推动光伏有序并网。     

光伏发电并网系统变步长MPPT及电压L控制策略仿真研究

对一个两级式结构光伏发电并网系统进行研究。该系统的前级Boost电路采用变步长MPPT实现最大功率点跟踪,后级逆变电路通过电压外环、电流内环的双闭环控制方式实现快速电网电压跟踪。利用MATLAB／Simulink仿真软件对该系统的变步长最大功率点跟踪方法及并网逆变器的控制策略进行了仿真验证,结果表明所采用的方法及策略是可行的、有效的,满足光伏发电对并网逆变器的要求。