光伏逆变器的并网控制技术研究

以三相100 kW光伏并网逆变器为研究平台,阐述了并网逆变器的工作原理和系统结构,分析了并网逆变器的并网控制技术,提出一种基于坐标变换和正负序分离的矢量控制的软件锁相环技术,并给出了设计结果,实现了100 kW光伏逆变器的并网设计。     

光伏并网逆变器电流控制技术研究

针对在光伏并网系统中采用单纯PI控制的缺点,提出了增加电网电压前馈控制来改善并网电流波形.分析了引入电网电压前馈控制会减小并网电流与电网电压之间相位差并降低并网电流总谐波畸变系数的原理.仿真和实验结果证实,电网电压前馈补偿可有效改善并网电流波形,同时保证逆变器的并网电流与电网电压同频同相.     

电网不平衡时光伏并网逆变器控制技术研究

针对电网不平衡时光伏系统逆变器侧并网电流含有负序分量及大量谐波,且严重畸变,对电网不平衡时dq旋转坐标系下正、负序电压分量进行了深入的分析,推导出了正、负序电压分量与电网不平衡程度的关系。基于此关系提出了一种正序分量补偿法控制策略。该控制策略能在很大程度上消除负序电流,抑制电流谐波,使电网不平衡期间并网电流不超过其额定值,避免因电流过大而使光伏系统从电网断开的故障发生。仿真和实验验证了所提控制方法的有效性和优越性。     

单相光伏并网逆变器控制技术

把光伏电池的特性与光伏并网逆变器结合起来控制光伏电池最大功率传输,提出了用光伏电池最大功率跟踪控制的最大输出电流作为逆变器控制的瞬时参考电流的方法,该瞬时交流参考电流是以光伏电池输出的直流电流作为其峰值,以电网电压的相位和频率作为瞬时交流参考电流的相位和频率,同时为了确保逆变器的稳定性和可靠性.引入了电网电压前馈和滤波器电容电流反馈控制的方法.分析了光伏系统中DC/DC、DC/AC的拓扑电路结构及其实现最大功率并网的控制策略,并利用MATLAB/Simulink对系统进行仿真,仿真结果表明所提控制策略能实时跟踪光伏系统的最大功率点,系统能稳定可靠地向电网传输电能.     

单相光伏并网逆变器控制技术的研究

分析了单相两级式光伏并网逆变器的控制策略。前级DC/DC变换器主要用于最大功率点追踪(MPPT),并介绍了一种有别于多数MPPT的控制方法,即首先给定最大功率点处的电压值,将检测到的太阳能电池板的输出电压和电流通过双环控制来实现MPPT;后级DC/AC变换器采用全桥电路,在传统PI+P调节的基础上引入比例谐振(PR)调节,分析了其良好的动态性能。最后根据所采用的控制方法,搭建了基于Saber软件的系统模型并给出了输出波形,从而也验证了前后级控制方法的可行性。     

单相光伏并网逆变器PDFI控制技术研究

快速精确的电流控制是实现光伏系统并网运行的关键之一.针对传统比例积分PI并网电流控制存在稳态误差的问题,提出一种比例延时反馈积分(PDFI)控制.该方案无需坐标变换,仅需在传统PI控制基础上加入简单反馈回路即可实现并网电流的零稳态误差控制.理论分析、仿真和实验结果验证了所提出方案的有效性.     

光伏并网逆变器无线并联控制技术

为了提高无线并联光伏逆变器系统的稳态均流精度和动态响应能力,基于改进的下垂法和正弦波三要素功率计算法,建立了用于逆变器无线并联的新型多环控制系统.改进的下垂法考虑到有功功率和无功功率对电压幅值和相位的影响,并引入了有功功率、无功功率的微分项.同时,无积分单元的正弦波三要素功率计算方法的采用,既保证了系统的稳态特性又改善了动态特性.仿真结果表明,该系统动态响应快、稳态性能好,并具有很好的功率均分性能和环流抑制能力.     

大功率光伏并网逆变器低电压穿越控制策略研究

针对三相大功率光伏并网逆变器在电网扰动或故障时突然脱网给电网带来的不利影响,基于电流平衡原则提出了一种基于正负序d-q坐标系的低穿控制策略。在研究了电网电压跌落对光伏并网逆变器运行性能影响的基础上,提出了采用前馈解耦的空间矢量PWM(SVPWM)控制算法,且为了获得最大转换效率,低穿过程中一直带着MPPT控制环运行。仿真和通过了国网电科院低穿认证表明该方法能够保证光伏逆变器在电网电压跌落时不过流,同时能保证在低穿过程中三相电流波形正弦且平衡,提高了系统运行性能。     

光伏并网逆变器及其低电压穿越技术

从光伏并网逆变器拓扑结构和工作原理入手,建立其数学模型,并对光伏并网逆变器在同步旋转坐标系下基于电网电压定向矢量控制的电压外环、电流内环双闭环控制策略进行了分析。阐述了光伏并网发电系统低电压穿越（LVRT）原理和相应的控制策略。利用Matlab/Simulink软件搭建了光伏并网发电系统仿真模块,给出了仿真波形。仿真结果表明,该方法能保证并网点电压跌落时光伏并网逆变器不过流,并根据电网电压跌落深度发出一定的无功电流来支撑并网点电压,使逆变器继续并网运行,从而提高了LVRT能力,为光伏逆变器在光伏电站中的应用提供可靠的理论依据。     

户用光伏并网逆变器穿越控制策略

针对户用光伏发电并网应用日益普及的现状和电网对分布式电源穿越特性日益提高的要求,提出了一种基于电压前馈控制的户用光伏并网逆变器穿越控制策略。基于电压前馈控制,本策略能够在电网电压发生不定向突变瞬间,对由于PI闭环控制延时和功率平衡原则造成的并网电流突变进行抑制,并实现对电网电压的瞬时跟踪。通过以TMS320F28XXX为控制核心的实验验证了本策略的可行性和有效性。     

单相单级光伏并网逆变器控制技术的研究

单级式光伏逆变器具有结构简单、效率高、成本低的优点,介绍了一种改进的双环控制方法,使系统输出高质量的并网电流,而且解决了最大功率跟踪过程中的直流母线电压崩溃的问题.实验结果证明了所提方法的有效性.     

三相光伏并网逆变器SVPWM电流控制技术研究

建立了基于空间矢量脉宽调制(SVPWM)电流控制的三相并网逆变器数学模型,提出了以电网基波频率同步旋转坐标系下电网电压前馈和电流比例积分(PI)控制相结合的三相并网逆变器控制方案。给出了系统的软件锁相环设计,并通过提高模数转换器(ADC)采样频率减小控制延时。样机实验表明,逆变器输出电流谐波含量低,控制方案具有良好的稳态和动态性能。     

神经网络准PR光伏并网逆变器控制技术

针对单相并网逆变系统高度非线性的特性,为解决传统逆变器控制系统自适应能力差的问题,在分析了比例谐振PR(proportional resonant)控制与准PR控制策略的优缺点的基础上,将神经网络算法和准PR算法结合,提出一种基于神经网络参数自整定的准PR控制方法。解决了准PR控制数字化精度不够和参数整定困难的问题。利用Matlab/Simulink平台对神经网络准PR控制进行仿真,仿真结果表明:与准PR控制相比,基于BP神经网络准PR控制的电流跟踪总谐波畸变率降低,动态响应性能更快,系统自适应程度更高,有较好的应用价值。     

电网电压不平衡时光伏并网逆变器低电压穿越技术

为提高光伏逆变器所并电网的运行稳定性,研究了电网电压不平衡时光伏逆变器的运行特性以及提高其低电压穿越运行能力,采用了在正、负序同步坐标变换下,电网正、负序电压分别定向的矢量控制策略。考虑滤波电感上的瞬时功率不为零,需按照桥臂侧瞬时功率计算来消除有功功率传输中的波动分量,以稳定直流母线电压;考虑逆变器电流安全限值等问题,给出额定功率运行时电网电压不平衡的低电压穿越控制方案。在Mat-lab/Simulink中建立了光伏并网发电系统仿真模型,系统仿真结果表明,所提出的控制方案无需增加硬件保护装置,在电网电压不平衡时可实现光伏并网逆变器的低电压穿越运行。     

光伏并网逆变器低电压穿越检测平台设计

设计了一种可用于低电压穿越与孤岛检测的新型测试装置,在分析现有的低电压穿越检测装置优缺点的基础上,给出了新型低电压穿越测试系统的设计方案。通过搭建装置Simulink仿真模型进行仿真验证,仿真结果验证了设计方案的正确性与可行性。对所设计的检测平台进行了实验,试验结果与仿真结果相符合。     

光伏并网逆变器低电压穿越检测方案分析

通过对基于阻抗分压式和电网模拟式两种光伏并网逆变器低电压穿越LVRT检测方案分析及试验比对,阐明了两者在主电路拓扑、电压跌落幅值范围、准确性、瞬时过载能力和控制稳定性等方面的差异性。分析与试验结果表明,基于阻抗分压式的光伏并网逆变器LVRT检测方案能够真实地满足LVRT测试要求,并且输出电压波形稳定,更接近实际工况。     

LLCL滤波的单相光伏并网逆变器控制技术研究

采用新型LLCL滤波器对单相光伏并网逆变器进行滤波,LLCL滤波器通过在传统LCL滤波器的电容支路中串联一个小电感达到在开关频率处产生串联谐振,相比LCL滤波器能够更大程度地对串联谐振频率处的电流谐波进行衰减,可进一步减小总电感值。分析表明LCL滤波器双电流环控制同样适用于LLCL滤波器,并网电流外环采用带谐波补偿的准比例谐振(PR)控制器能够有效跟踪并网电流指令的同时可对特定次谐波进行补偿,但谐振控制器在谐振频率处存在180°相角跳变,随着谐波补偿的次数增加易导致系统不稳定。在准PR控制器之后增加一个超前校正环节,对谐振频率处进行相位补偿的同时能够提高系统的相位裕量,增强系统稳定性。此外,引入电网电压前馈控制增强系统对电网电压的抗干扰能力。仿真结果表明系统具有较好的稳态性能和抗干扰性能。     

对称和不对称故障下的并网光伏逆变器低电压穿越研究

从改变控制策略上,成功实现电网故障下光伏逆变器的低电压穿越。分别提出了抑制对称故障的直接功率控制策略和抑制不对称故障的基于正序、负序电流的双闭环矢量控制策略。在对称故障时,采用限功率运行的方法改变输入功率指令,减少光伏电池对电网的输出功率,实现电网对称故障下的成功穿越。在不对称故障时,提取出电网中的正序和负序分量,采用正序和负序电流双闭环矢量控制,有效地抑制了瞬时电流冲击。仿真结果表明,两种不同故障工况下控制策略的合理性和有效性。     

三相光伏并网逆变器的零电压穿越策略

零电压穿越(ZVRT)是光伏并网逆变器需满足的一项关键指标。提出了一种ZVRT控制策略,它利用一种新型电网电压锁相方法,确保电网电压为零的一段时间内稳定地提供控制所需要的相位,并且运用比例谐振(PR)解耦控制器完成电流控制。通过实验证明了所提出的控制策略具备良好的ZVRT能力。     

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。