一种基于SVPWM并网逆变器电流控制的研究

为提高光伏并网发电系统的输出电能质量,在重复控制策略的基础上,提出一种基于SVPWM并网逆变器电流控制的重复PI复合控制方法。该方法通过重复控制策略来抑制由死区等因素引起的周期性扰动,PI控制策略用来提高系统的动态性能,两种控制策略互为补充以提高系统的动态和稳态性能,同时,在并网逆变器直流侧加入电压闭环以稳定直流母线电压。通过Matlab/Simulink仿真分析,三相并网逆变器输出电流的总谐波畸变率为1.32%。实验结果验证了该复合控制方法的有效性。     

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.     

基于MVPI的三相光伏并网逆变器控制方法

提出一种新型控制策略,电流内环采用静止坐标系下的多矢量比例积分控制,消除特定次谐波、改善稳态性能,电压外环采用直流母线电压平方反馈以提高动态性能。搭建10 k W三相光伏并网发电系统样机平台,并对提出的控制方法进行实验分析,实验结果验证了该方法可有效减小光伏并网逆变器输出电流谐波,改善电能质量,提高系统运行的稳定性。     

光伏发电系统输出功率特性分析及其平滑控制研究

为解决光伏发电系统受光照、温度等外部环境因素影响大、输出功率波动频繁以及并网电流谐波含量大等问题,在分析光伏并网发电系统输出功率特性的基础上,提出一种基于蓄电池和超级电容复合储能的并网功率平滑控制策略。详细分析不同光照、温度环境下系统输出功率的特性及其对电网的影响,给出复合储能型光伏并网发电系统的实现方案,并提出改进的系统并网控制方法,实现系统并网功率高、低频波动分量的平滑控制。仿真结果表明:该控制策略能有效平抑系统输出功率波动,同时降低并网电流的谐波含量。     

考虑电网阻抗影响的LCL型并网逆变器控制策略

在考虑电网阻抗情况下对带LCL滤波器的三相光伏逆变器稳定性以及相应的控制策略进行研究。详细分析电网阻抗对并网光伏系统稳定性的影响,同时提出基于状态反馈极点配置的逆变器控制策略以实现系统极点的任意配置,从而抑制电网阻抗对系统电能质量以及稳定性的影响。最后建立系统仿真和实验模型进行验证。结果表明:电网阻抗易导致采用PR+HC控制器的光伏并网系统出现不稳定,降低系统并网电能质量;所提出的极点配置方法可有效抑制电网阻抗对系统稳定性影响。     

光伏并网系统中Z源逆变器的研究

详细分析Z源逆变器的工作原理,推导其主要工作状态,对Z源逆变器的控制策略进行研究。根据光伏并网发电系统的控制要求和并网电能质量的要求,在Z源电容电压反馈环节引入模糊PI调节器,克服传统PI调节器动态性能差等缺点,通过仿真和实验证明该改进控制策略的合理性和有效性。     

基于分布式平滑控制的光伏群输出功率控制研究

针对单相并网光伏发电系统不确定性扰动难以准确估计和抑制的问题,提出一种基于不确定性估计器和扩张状态观测器的新型控制策略,在抑制未知扰动的同时提高光伏发电系统的电能质量。而后在此基础上,针对光伏群输出功率的控制,提出一种具有通信鲁棒性的分布式平滑控制方法。根据实验和仿真结果可知,基于UE-ESO的单相光伏并网逆变器控制方法能够提高单台光伏发电系统的稳态性能,基于DSC的PVC输出功率控制方法能够实现光伏群输出功率的有效控制。     

基于电压补偿的定直流电压及无功控制的光伏系统

在光伏并网运行中,当电网电压不平衡时会导致电压、电流等的波动,从而影响电网电能质量及系统的稳定性。结合电压补偿控制等环节,提出了一种基于电压补偿控制的定直流电压、无功控制策略,将采集到的正、负序电压经电压补偿控制环节得到电压的不平衡系数,对电网电压的不平衡度进行补偿,并引入负序电流抑制环节。在PSCAD中分别设计搭建了改进前后的仿真模型,并对光伏并网发电系统的动态变化特性进行研究。仿真结果表明,在光照强度和温度阶跃扰动下,系统能够迅速做出响应并工作于最大功率点处,电压及电流波动幅度减小,电网电能质量得到明显改善,验证了MPPT算法及改进后控制策略的准确性及有效性。     

弱电网下基于H∞控制的光伏并网逆变器研究与设计

针对光伏并网逆变系统受到弱电网中电网阻抗与谐波干扰而出现稳定性下降的问题,该文提出一种基于改进型H∞电流内环控制策略,在传统H∞控制中引入基于公共点电压的间接计算方法,保证系统在电网阻抗大范围波动时仍能正常工作,提高系统的抗干扰能力,实现良好电能质量并网。最后通过仿真与实验对传统以及改进的控制策略进行对比分析,验证了所提控制策略的有效性与优越性。     

基于DSPIC30F6010A双闭环控制的并网逆变器的研究与实践

光伏并网发电是光伏发电应用发展的趋势.并网逆变器是光伏并网发电系统核心部件之一,基于DSPIC30F6010A芯片控制的并网系统,利用DSP丰富的外围电路和强大的功能实现并网系统的所有工作、控制和相应的保护功能等.针对输出电流谐波含量大的特点,提出了基于同步PI内环控制和直流电压前馈外环控制的双闭环电流控制思路,并网逆变器采用前级DC/DC的boost升压结构电路,减少系统体积和重量;后级DC/AC逆变器采用全桥逆变电路;且具有最大功率跟踪和反孤岛效应等功能.仿真和实验证明:利用提出的算法,可有效减少并网电流的谐波,光伏并网系统具有可靠性强,工作效率高,稳定性好等优点.     

基于双二阶广义积分锁频环的光伏并网发电系统仿真研究

电网不对称故障时,光伏发电系统中的负序分量和谐波分量会影响并网逆变器中的锁相环及控制算法。文章提出一种具有自适应滤波的双二阶广义积分锁频环技术,用于电网电压和并网电流正负序分量的提取以及电网电压同步信号的检测,并将该技术引入到正负序双电流环控制策略,通过优化不平衡控制策略中锁相环的方法,提升光伏并网逆变器整个控制系统应对电网不对称故障的能力。通过Matlab/Simulink软件平台搭建基于DSOGI-FLL锁频环的光伏并网发电系统模型并进行了仿真研究,结果表明,文章控制策略在电网不对称故障时有助于消除有功功率的2倍频波动以及抑制并网电流中的谐波分量。     

多逆变器光伏并网发电系统的群控策略和实现方法

光伏并网发电系统由光伏阵列和逆变器两个组群构成.根据光伏并网发电系统的特点和需求,以提高发电效率、改善电能质量、完善监测功能为目的,首次提出一体化的群控装置和群控策略,对大容量光伏阵列和多逆变器组群进行统一监测和协调控制.给出了光伏阵列/逆变器组轮循投切的具体实现方法、无功补偿的统一群控方法、以及监控功能和群控器的实现方法.     

微型光伏发电系统并网电能优化控制方案

以微型光伏并网发电系统为研究对象,基于最小二乘支持向量机建立了光伏并网发电系统电能预测LS-SVM模型。在此基础上,以减少用户从电网获取电能,提高光伏电能利用率为目标,针对需求侧负荷用电管理,提出一种电能优化控制方案。通过实例计算分析显示,该方案可使用户从配电网获取电能减少10.36%,平均日减少碳排放量约618.8 kg,在保证光伏电能就地有效利用的同时,有效地提高了系统节能减排能力。     

基于谐波阻抗的光伏并网孤岛检测新方法

为了解决现有的孤岛检测方法所存在的问题,研究光伏并网发电系统的结构特征与故障特征的关系,发现阻抗在光伏并网正常运行与孤岛运行时存在差异。根据此差异,提出利用特征频率阻抗序分量的光伏并网发电系统无盲区反孤岛保护新原理。该原理能在不对电能质量产生影响的前提下,通过检测公共耦合点故障阻抗的变化量,快速有效检测出孤岛故障,在并网开关单相以及两相断开情况下依然可进行判别。仿真结果表明该方法能有效检测孤岛,具有检测无盲区,对电能质量影响小,响应速度快等优点。     

光伏发电功率短期预测方法研究

煤炭、石油、天然气等不可再生能源的使用,严重降低了空气质量,光伏并网由于可再生、无污染以及资源丰富的特点受到了社会各界人士的喜爱,但是光伏并网发电系统会从许多的不同层面影响电网的电能质量。本文重点分析了分布式光伏发电并网系统,对低压配电网的数学模型进行推导,并且从电路基本理论角度分析光伏配电电源对配电网电能质量产生的作用,发现配电网电压波动与光伏电源容量和短路容量密切相关。     

具有无功功率补偿和谐波抑制的光伏并网功率调节器控制研究

提出一种将有源滤波和无功功率补偿与光伏并网发电相结合的新型光伏并网功率调节系统。利用瞬态无功功率理论中的瞬时无功和谐波电流检测原理,采用电流矢量控制技术,以DSP数字信号处理器为基础,在30KVA光伏并网功率调节器样机中成功地实现了有源滤波、无功功率补偿和光伏并网发电三者的统一控制,使光伏并网功率调节器在向电网提供有功能量的同时也提供无功负载所需的无功能量,从而节省了设备投资,同时也改善了电网的供电质量。     

基于DSP的光伏并网发电控制系统

概述了60 kW太阳能光伏并网发电系统总体设计,提出了以DSP为控制核心的系统新方案。该方案以CAN总线与RS232(485)串行通讯相结合,构建了光伏并网发电测控系统。由于采用了基于"零矢量"的无差拍电流控制策略,使并网逆变器在获得快速动态响应的同时,降低了功率管应力。通过相关试验验证了方案的正确性。     

不同控制策略影响下光伏发电电能质量特性研究

随着光伏发电的广泛接入,光伏发电出力的随机性和间歇性给电网电能质量带来一定影响。在分析光伏逆变器常用PQ和V/f控制策略基础上,构建了光伏电池及其逆变器控制策略模型,分析了光伏在PQ和V/f控制下的电能质量变化状况,从而得到光伏相应电能质量指标特性。结果表明,光伏并网且PQ控制时,主要是电流谐波等电流质量问题;孤岛且V/f控制时,主要是电压波动等电压质量问题。研究结果可为光伏运行和电能质量监测等提供依据。     

逆变器死区建模及其对大型光伏并网系统的影响

光伏并网系统中逆变器的死区及开关延时等非线性环节将会影响并网系统的稳定性及并网电能质量。为分析逆变器死区对并网系统的影响,该文首先根据逆变器的工作机理,建立包含死区效应的逆变系统开关平均模型;然后在大型光伏并网系统多逆变器并联结构的基础上推导出并网系统的等效模型,并据此探讨死区及光伏电站容量变化对并网电能质量和系统稳定性的影响。研究发现,死区效应对光伏系统相位裕度的影响随光伏系统容量的增加而降低,但光伏系统容量变化可能使系统在死区引入的谐波频率处发生不完全谐振,从而降低系统的并网电能质量。最后仿真和实验验证了理论模型的正确性。     

Supercapacitors for power control in a grid-connected photovoltaic system

并网光伏发电系统输出功率的波动性和随机性给并网后系统稳定性,光伏发电消纳以及光伏电站电能质量等方面带来了负面影响,制约了光伏发电的发展.针对这一问题,将超级电容器作为功率调节装置,控制光伏并网系统按指定值平滑,准确地输出功率,使光伏发电具有可调度性.在分析了超级电容特性,系统构成和双向DC/DC变换器状态空间平均小信号模型的基础上,提出功率,电流双闭环反馈滞环电流控制策略,控制超级电容器吸收或补充输出功率的波动成分.在PSCAD/EMTDC 电力系统仿真软件中构建仿真模型,对提出的系统和控制策略进行了仿真分析,良好的仿真结果验证了方法的可行性.