大型光伏发电系统的并网控制技术

论述了大型光伏系统直接并入输电网的可行性.大型光伏电站接入输电网时,采用两级式变换器,前级DC/DC推挽电路实现最大功率跟踪控制;后级DC/AC采用电压型PWM逆变器,可以方便地对光伏电站进行扩容,并稳定直流母线电压,实现光伏阵列的最大功率输出.最后在MATLAB/SIMULINK仿真平台上搭建两级式三相并网光伏发电系统仿真模型,并进行控制策略仿真.结果表明光伏并网系统能够稳定运行.     

两级式三相光伏并网系统的MPPT控制策略

基于Matlab／Simulink仿真建立了两级式三相光伏并网系统,以研究最大功率点跟踪（MPPT）控制策略．前级DC／DC变换器采用扰动观察法实现MPPT,后级逆变电路采取电压外环、电流内环的双闭环PI控制,以稳定直流母线电压,实现网侧电流的跟踪控制．仿真结果表明,采用的MPPT控制策略具有良好的动态响应性能,且能较好地稳定直流母线电压．     

两级式光伏并网系统建模及关键环节的设计

搭建了两级式光伏并网系统模型,研究其控制策略,分析光伏并网的关键技术环节。前级首先采用DC/DC升压环节,并配合MPPT(最大功率点跟踪)装置来提升光伏系统的工作效率。对传统的MPPT算法进行了改进,采用了与遗传算法相结合的电压干扰观测法,即使外界环境剧烈变化,该算法都能对最大功率点进行准确跟踪控制。后级逆变环节采用单相桥式逆变,利用PLL(锁相环)实现并网电流和电网电压同相位,针对电网电压会对并网电流造成干扰,提出了电网电压前馈补偿控制。最后利用MATLAB软件中simulink模块对模型进行仿真验证,证明了方法的可行性。     

电网电压不平衡跌落下两级式光伏并网系统直压控制策略

两级式光伏并网系统将光伏电能汇集至低压直流母线,通过并网逆变器送入交流电网,低压直流母线能满足本地负载需求,实现光伏就地消纳,而且相比传统分散逆变、就地并网的方案具有更高的发电能效。两级式光伏并网系统在交流电网电压发生不平衡跌落时,存在低压直流母线电压上升以及母线电压二倍频波动问题。电压上升可能导致光伏脱网,不满足光伏并网的低电压穿越要求;电压上升及二倍频波动也不利于直流负载的稳定工作。为了稳定电网电压不平衡跌落下直流母线电压,针对前级DC/DC(direct current to direct current)变换器采用了最大功率点跟踪与定低压直流母线电压控制模式切换策略,并在此基础上增加了比例谐振控制,解决了低压直流母线电压上升及二倍频波动问题,保证了电压的稳定,提高了电能质量。以电网电压发生单相跌落为例,进行了仿真和试验验证,结果证明了该控制策略的有效性。     

基于Boost电路单相两级式光伏并网发电系统的研究

传统上光伏并网发电大都采用工频或者高频变压器,但他们都有一些缺点。而非隔离型两级式光伏并网逆变器的应用可以尽可能地提高光伏并网系统的效率和降低成本,前级boost电路不仅能够提高最大功率跟踪(MPPT)的精度,而且又能使网侧逆变器较好的控制直流母线电压。后级逆变主要作用是实现对电网的跟踪控制确保逆变电路输出稳定、高质量的正弦变流电,因此采用电压外环、电流内环的双闭环控制。这种控制系统前级的最大功率点跟踪和后级的并网是互不干扰、相互独立的,不仅提高了系统控制可靠而且更有利于系统的模块化设计与集成。在Matlab/simulink建仿真模型,证明了该逆变系统的可行性并且达到了并网的要求。     

基于改进MPPT算法的光伏并网系统研究

光伏并网逆变器是光伏发电系统中重要环节,为使逆变过程中光伏电池输出功率最大,需要对光伏电池的最大功率点进行跟踪.常用最大功率跟踪方法会产生误判现象,不仅会降低光伏电池能量转换效率,而且还会造成并网电流产生畸变.针对上述问题,笔者改进了传统扰动观察法,提出了一种改进型MPPT算法,并在Matl ab/Simul ink环境下搭建了含有Boost电路的两级式光伏并网逆变器系统.仿真实验表明,含有改进型MPPT的光伏并网逆变器能够有效提高光伏电池输出功率.     

基于PSCAD/EMTDC的三相光伏并网系统的建模与仿真

根据光伏电池的物理模型,以及光伏阵列在不同光照强度和环境温度下的输出特性,对基于boost电路的最大功率跟踪控制进行了理论分析及实现,讨论了三相光伏并网逆变器的工作原理,并在PSCAD／EMTDC中搭建了三相光伏并网系统．仿真结果表明,系统能够在温度和光照强度的阶跃变化下快速响应,并能够始终保持最大功率输出,验证了理论的有效性及可行性．     

两级式光伏并网系统的单参数最大功率点跟踪研究

光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势,为提高太阳能的利用率,最大功率点的跟踪成了一个关键问题．常用方法是直接检测太阳能电池的输出电压和输出电流,连续计算太阳能电池的输出功率,通过寻优的方法来获得太阳能电池的最大功率．根据两级式光伏并网系统的特性及最大功率点跟踪原理,提出采用检测系统逆变器的输出电流1个参数,也能实现最大功率点跟踪．基于TMS320LF2407控制的硬件电路,实现了快速准确跟踪最大功率点的要求．     

基于开关函数的光伏并网发电建模与仿真

采用两级式光伏并网发电系统,利用开关函数建模法,结合KCL和KVL定律导出其状态变量的微分方程,建立了光伏并网发电系统的整体数学模型;并采用相应的控制方法,搭建了包含光伏阵列、具有最大功率跟踪功能的升压斩波器、逆变器及其控制系统的并网光伏发电系统的仿真模型.     

基于DSP控制的单相光伏并网逆变器设计

基于TMS320LF2812芯片,设计一种单相光伏发电并网逆变系统,由Boost DC/DC电路和逆变桥组成.详细介绍光伏并网逆变器最大功率跟踪(MPPT)的实现方法、逆变器电网跟踪控制以及电网电压锁相控制,并给出软件设计流程.基于Matlab软件对该系统进行仿真验证,并研制了试验样机.实验结果表明:基于DSP控制的单...     

大规模光伏电站经柔性直流并网系统故障穿越策略

大规模光伏经柔性直流并网系统采用直流架空线路是未来新能源并网的趋势之一。然而,架空线直流短路故障发生概率较大,极易导致光伏电站脱网或换流站电力电子器件损坏。本文首先根据柔性直流输电系统、光伏电站特性,建立了相应的数学模型及仿真系统模型;其次,针对大容量光伏经双极模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的高压直流功率传输系统发生直流架空线路单极短路接地故障工况,分析其故障特性;最后,提出综合考虑直流断路器(direct current circuit breaker,DCCB),换流站控制方式,光伏电站功率出力控制的直流故障穿越的协调控制策略。即故障发生时利用非故障极换流站继续进行功率传输,根据换流站额定功率与光伏电站输出功率计算得到不平衡功率,充分利用光伏阵列自身功率输出特性,优化光伏电站内的直流线路电压,实现控制光伏电站输出功率减载;对直流架空线路在瞬时故障情况下的故障穿越问题,提出了光伏电站减载以及换流站功率前馈增量控制,从而维持系统功率平衡,提高系统的并网稳定性;基于PSCAD/EMTDC的建模仿真,通过故障穿越措施前后的系统参数对比,表明所提方法能够有效的维持光伏电站与柔性直流系统运行特性,平稳实现故障穿越。     

含分布式电源的中压柔性直流配电网研究

直流配电技术大量减少了换流器的使用,可显著降低电网运行成本、提高系统可靠性和稳定性。在此背景下,从两端直流配电网入手,提出典型城市中压直流配电网拓扑并进行仿真分析。首先,通过探讨直流配电网相较于传统交流配电网的技术优势,分析两端直流配电网结构的可行性。然后,建立AC/DC变流器的功率和电压控制模型以及DC/DC变流器的控制模型,分析光伏和储能电池的特点,说明分布式电源直接接入直流电网减少换流器的投入,具有高效低成本的优势。最后,基于PSCAD/EMTDC平台对两端直流配电网系统进行建模仿真,仿真结果表明在光伏、储能以及负荷功率波动时通过有效控制能够使直流配电网稳定运行。     

绝缘子监测系统中的光伏充放电控制器设计

运用光伏发电,给绝缘子在线检测系统提供电源,经过检测蓄电池的状态,通过DC/DC、电压电流调节反馈电路来控制对蓄电池的充放电.并完成蓄电池的防雷击保护、防蓄电池过充和过放保护、防反接保护.通过实验仿真分析,满足实际要求.     

基于Saber的DC/DC开关电源闭环反馈设计与仿真

使用Saber软件对DC/DC开关电源进行开环仿真,输入电压波动时,输出纹波电压较大,不能满足设计要求。对系统进行小信号分析后,根据系统伯德图分析系统传递函数的结构形式,进行闭环反馈网络的设计。将闭环反馈网络加入系统进行仿真,结果表明:闭环反馈网络不仅使得输出电压迅速上升,而且减小了输出电压的纹波系数,提高了输出电压的稳定性。     

大规模风电接入弱端电网的无功电压稳定问题及应对措施研究

受我国风资源分布特性的影响,多数风电场接入当地输电网远距离外送,由于当地电网比较薄弱,大规模风电场群集中接入该地区电网给系统带来较大的运行风险,近年来该地区风机出现大面积脱网运行事故,突出表现了风电场接入系统无功电压稳定问题.本文对实际风场群进行等值,从机理角度分析影响风场群并网点电压稳定的因素,提出相应改进措施并加以仿真验证.     

基于改进MPPT算法的光伏并网控制策略研究

研究了光伏并网发电系统的控制策略,并进行了一定改进.结合恒定电压跟踪法与增量电导法两种控制方法,提出了一种改进的最大功率点跟踪（MPPT）算法.当外界环境变化时,通过直接控制直流斩波器开关占空比,以达到快速准确的功率跟踪效果.系统通过双闭环并网控制,使并网逆变器在保持并网电流质量的同时更好地控制直流电压.在MATLAB/SIMULINK软件平台上搭建光伏并网发电系统的仿真模型,并验证了改进的MPPT算法及并网控制策略的有效性.     

分布式光伏无缝切换控制策略仿真与研究

为解决分布式光伏发电并网时对大电网产生的冲击,在分布式光伏发电系统中加入储能系统,形成混合发电系统,整个系统采用直流微网形式,仅使用一个双向DC/AC换流器,减少了电能损失和控制复杂度。光伏控制采用最大功率跟踪法。换流器并网时采用PQ控制,可平抑光伏功率波动,提高系统稳定性;独立运行时采用V/f控制,为交流侧提供电压和频率参考,蓄电池保证重要负荷的电源供应,实现混合系统与大电网的无缝切换。最后,通过对光伏发电系统不同运行模式转换进行建模仿真,验证了控制策略的有效性。     

光伏发电系统最大功率跟踪的研究

详细论述了断续交错双BOOST DC/DC变换器在光伏发电系统最大功率跟踪的应用。用交错BOOST电路结构能够对太阳能板萃取最多的功率和减小输出纹波,并用滑模变控制(SMC)自适应跟踪不确定光伏发电系统的最大功率点,快速达到最大功率点切面上滑动,从而使负载获得最大功率及整个控制系统在输入、输出参数扰动的情况下实现强鲁棒控制(ROBUST control)。同时通过仿真和实验验证滑模技术能在光伏交错双BOOST变换器中减小负载的纹波电流,提高光伏效率。