光伏逆变器参与电网无功电压控制策略

分布式电源规模化大批量接入配电网,极大地改变了传统配电网的结构,其对供电安全、经济与可靠性的影响不容忽视。首先分析了分布式光伏接入电网对电能质量的影响,尤其是光伏反送电量导致的配电网末端电压高、谐波干扰大等问题,随后提出了光伏逆变器参与电网无功电压控制的方案,极大消除了分布式光伏大量接入系统对电能质量带来的不利影响。     

单相光伏并网逆变器控制策略的比较研究

采用单相两级式光伏并网拓扑结构,针对传统双闭环控制策略,在光伏电池输人功率发生骤变时,响应滞后,系统稳定性较差的缺点,采用带有输入功率前馈的双闭环控制策略,并对其进行详细地分析。通过上述的分析,基于MATLAB平台,分别就两种策略搭建了光伏并网系统的仿真模型。仿真结果表明,当输入功率发生突变时,相对于传统双闭环控制策略,带有功率前馈的双闭环控制策略,其并网电流能够更快地达到新的稳定,同时降低了直流母线电压在该过程中的波动,具有更优越的动态性能。     

中压电网中光伏逆变器故障穿越控制策略

针对分布式发电系统的中压电网技术导则(MVD),以三相三电平光伏并网逆变器为研究对象,在电网发生对称故障时,功率不平衡会导致逆变器直流母线电压不稳定和逆变器输出电流过冲,此时采用直接功率控制方法,使光伏逆变器按照入网导则的要求进行故障穿越;当电网发生三相不对称故障时,采用改进的正、负序电流双环控制器,抑制负序电流,使逆变器能稳定工作且向电网供应THD值较小的电流,在保证电能质量的前提下实现故障穿越。     

光伏并网逆变器零电压穿越控制技术研究

针对大容量兆瓦级太阳能光伏电站的并网新要求,建立逆变器的数学模型,分析同步旋转坐标系锁相环在零电压穿越时的缺点,改进解耦双同步坐标系锁相环,设计锁相环比例积分控制器的参数,并在电流控制环中采用前馈解耦策略、电网电压前馈和协调控制策略。仿真和试验结果表明,所釆用的零电压穿越控制技术能使三相光伏并网逆变器在零电压穿越过程中稳定可靠运行,满足有关标准要求,证明了所提出的控制技术有效性和可行性。     

三电平光伏并网逆变器低电压穿越的控制策略

为满足光伏逆变器并网要求,针对电网电压在对称跌落和不对称跌落情况,分别采用不同的低电压穿越控制策略。当发生对称跌落时,封锁电压外环,电流内环给定指定值;当发生不对称跌落时,采用电压前馈算法有效抑制跌落瞬间的电流冲击;快速的正负序分量提取和精确的电网电压同步信号,保证控制信号提取的实时性;抑制负序电流分量,保持三相电流平衡并动态调节无功电流输出,满足无功支撑要求;有源阻尼控制将保证系统的稳定运行。基于10 k W三电平光伏并网逆变器,进行Matlab/Simulink仿真和现场实验。结果表明,控制策略能有效抑制并网电流的瞬间冲击并具有较高的正弦度,从而保证在电网发生跌落期间的安全穿越。     

孤岛模式单相光伏并网逆变器自抗扰控制策略

为抑制光伏并网逆变器在孤岛模式下的扰动,提高系统的抗扰动态性能,文章设计了一种改进的单相微网逆变器自抗扰控制器。该控制器基于系统扰动模型,设计同步旋转坐标系下逆变器的自抗扰控制参数,并分析逆变器对负载扰动的动态抑制性能。最后利用dSPACE搭建相应的仿真试验系统,仿真和试验结果表明,所提控制策略能有效抑制扰动,提高了系统的抗扰动态性能。     

不对称电网电压下光伏并网逆变器控制策略研究

光伏并网逆变器直接功率控制系统的两相静止坐标系模型无需旋转变换就可以实现无锁相环运行。但系统相关变量为交流量,采用比例积分(PI)控制不能实现无静差调节。并且在不对称电网电压的情况下,不能同时实现系统输出功率和网测电流质量的控制。针对上述问题提出一种协调自抗扰直接功率控制的设计方法,无需对网侧电流的正负序分量和电网电压负序分量进行提取,能够简化系统控制结构,提高鲁棒性。其中,为了避免电网频率变化影响,电网电压的正序分量分离采用自适应陷波滤波器技术。为了网侧电流和瞬时功率的协调控制,在自抗扰直接功率控制策略基础上,功率给定值采用加权的方法来获得。最后借助Matlab/Simulink对该文所提出的策略进行仿真,验证所提控制算法的有效性和可行性。     

两级式单相光伏逆变器输入电压二倍频纹波抑制

两级式单相光伏并网逆变器的输入电压呈二倍电网频率的脉动,使最大功率点跟踪效率严重下降。文章深入研究了基于直流母线电压前馈控制的输入电压二倍频纹波抑制策略。首先分析了输入电压二倍频纹波产生机理,然后构建了光伏变换器的小信号模型,并从闭环音频敏感系数的角度推导出前馈控制器的表达式。最后,通过一台280V·A的实验样机验证了理论分析的正确性。     

一种基于H6桥单相光伏并网逆变器控制策略的研究

为使光伏并网发电系统输出高质量的电能,文章在H6逆变器拓扑的基础上,提出了PI+QPR复合控制策略,克服了QPR(准比例谐振)控制对低频直流分量抑制能力较差的缺点,解决了PI控制存在稳态误差的问题;在Simulink平台上构建仿真实验模型,结果表明新的控制策略不但能实现无静差跟踪,而且有效降低了低频直流分量,实现了单位功率因数,验证了所提出新的控制策略的准确性和可行性,在实际应用中具有很好的工程价值。     

可减少光伏弃光量的低压配电网并网逆变器电压控制策略

低压配电网线路的电阻与电抗比值较大,线路电压沿馈线潮流方向逐渐降低,为解决光伏接入和负荷功率波动引起的并网点电压越限问题,在光伏逆变器控制策略中引入功率参考值动态响应模块。分析光伏接入和负荷波动前后并网点电压的变化机理,计及低压配电网线路阻抗对电压降落的影响,提出一种基于并网点电压幅值与线路阻抗的功率控制策略。在此控制策略下,设计功率参考值动态响应模块,采用功率外环与电流内环双环控制实时调节光伏逆变器的并网点电压,实现低压配电网光伏接入和负荷变化后并网点电压能够维持在电网电压要求范围之内并降低线损。同时,该策略能够在并网点电压越上限时利用逆变器剩余容量在维持电压质量的前提下最大限度地减少光伏弃光量。最后,算例分析结果表明该控制方法的有效性。     

单相逆变器二倍频功率解耦控制策略

针对传统实现单相光伏逆变器输入侧与输出侧的功率解耦方法中所包含的电解电容体积大、寿命短等问题,提出一种应用于双向Buck/Boost有源功率解耦电路的双环准比例谐振控制(PR)策略,并针对电路拓扑设计了参数和控制策略,该控制策略中电压外环采用PI调节保证响应速度,电流内环采用并联多重准PR控制,实现对正弦电流信号的无静...     

基于自适应模型预测算法的光伏并网逆变器无功电压控制策略研究

分布式光伏电源接入电网会引起并网点电压升高,传统无功电压控制方法控制精度低、响应时间长.文章将模型预测控制算法引入到无功电压控制算法中,并加入参数自适应环节,形成自适应模型预测算法.该算法可以很好地适应光伏逆变器,详细阐述了基于自适应模型预测算法的无功电压控制策略实现过程,并给出主要参数的计算方法.通过仿真和实验,验证...     

光伏并网逆变器非线性控制策略的研究

为了改善光伏并网逆变器的动态性能，在利用其d-q模型体现并网逆变器非线性特征基础上，应用状态反馈线性化方法设计了一种非线性控制器，以低消其d-q模型的非线性。这种方法解耦了电流中的有功和无功分量，从而实现了并网逆变器有功、无功分量的独立控制。基于Matlab语言的仿真表明：该方法比常规的线性控制策略具有更好的动态性能。     

单相非隔离光伏并网逆变器拓扑研究

从直流旁路单元和交流旁路单元的概念出发,提出无漏电流非隔离式单相光伏并网逆变器拓扑的两种类型及其构建方式,涵盖了近年来工业界和学术界提出的一系列无漏电流新型拓扑,并演绎出若干新型拓扑。这类新型拓扑与部分现有拓扑共同构成开关旁路单元无漏电流逆变器族,其拓扑演绎规律为逆变器拓扑族的标准化筛选提供新的思路。仿真与实验验证了理论的正确性。     

中小型风力发电系统单相并网逆变器控制策略研究

介绍了适用于中小型风力发电系统并网的单相逆变器主电路拓扑及其典型控制策略;针对传统PI控制器和新型PR控制器进行了详细的理论分析和比较。利用Matlab/Simulink搭建了风力发电系统单相并网逆变器仿真模型,分别对PI控制器和准PR控制器进行了仿真研究。仿真结果显示,新型准PR控制器具有更好的稳态特性、跟踪特性和更强的抗电网扰动能力。该控制策略对于中小型风力发电系统并网逆变器的实际应用具有重要意义。     

光伏逆变器改进控制策略的稳定性研究

光伏逆变器在弱电网下运行时,不均匀的线路阻抗使微电网控制系统功率因数下降、带宽变窄、控制性能减弱、跟踪误差变差,甚至导致逆变器系统退出运行等现象。为此,首先在双闭环控制方式下,通过电压环振荡处理引入瞬时无功控制手段与电压前馈控制方式来减少无功输出,提高逆变器控制系统并网电流质量。其次采用锁相环与锁频环复合同步手段优化跟踪质量,提高控制系统功率因数以及抗干扰能力。最后通过搭建两台2 kW同型号的单向并网逆变器并联运行的实验平台验证了该控制方法的正确性与实用性。     

单相光伏并网逆变器建模与控制技术研究

对一种由Boost和带LCL滤波器的逆变电路组成的两级式单相光伏并网逆变器进行了研究。建立了前级电路的小信号模型,不含右半平面零点,且光伏阵列工作点变化不影响除转折频率外的幅频特性,简化了控制器的设计。后级采用双电流环控制策略:将滤波电容电流作为内环反馈量,实现LCL滤波器有源阻尼,并对两种实现方法进行分析比较;外环采用带谐波补偿的准比例谐振控制,实现并网电流零稳态误差控制,具有很好的跟随性能和抗干扰性能。基于能量平衡原理,推导了电压控制器输出到直流链电压的大信号模型,将系统校正成Ⅱ型系统,并引入复合控制,消除了稳态误差,增强了系统抗干扰能力。最后用Saber进行仿真,证明了建模和控制方法的有效性。     

独立光伏微电网的多逆变器并联控制策略

针对多逆变器并联供电的光伏微电网,就线路阻抗差异导致的逆变器并联控制精度降低等问题展开研究。首先,研究采用QPR准谐振控制器的逆变器多环控制结构和添加虚拟复阻抗的方法,验证了上述两种方法可以达到消除线路阻抗的感性分量以及增大逆变器等效输出阻抗阻性分量的目的。然后在此基础上,采用改进的阻性控制方程,并且对其进行了小信号建模和小扰动计算,分析了并联系统的动态性能和稳态性能。最后,通过Matlab/simuink软件建立仿真算例,对逆变器并联时的环流问题和电能质量问题进行了仿真分析,结果表明了所采用控制方程的有效性和可行性。     

单相并网光伏微型逆变器模型建立与仿真

根据单相并网光伏微型逆变器的拓扑结构和工作原理,提出一种微型逆变器模型建立方法,并使用Matlab对模型进行仿真研究。将仿真得到的PI控制器参数应用于样机实验,实验结果表明,模型能真实反映微型逆变器的工作过程,并具有原理清晰,仿真速度快的优点;利用该仿真模型可验证控制算法优劣,并进行控制参数选择。