电网不平衡情况下并网逆变器多目标协调控制策略研究

在电网电压不平衡情况下,并网逆变器输出有功功率和电流将存在二次脉动和畸变。为了提高电网不平衡时并网逆变器并网电流质量,有效降低并网逆变器对电网的冲击,提出了一种基于神经网络的电网不平衡情况下并网逆变器多目标协调控制策略。该策略根据瞬时功率计算参考电流矢量,建立多控制目标的统一解析表达式,并利用ADALINE神经网络对参考电流矢量表达式系数进行优化。为了提高系统的抗干扰性能,采用增量式PI控制器进行电流控制,并利用RBF神经网络在线调整PI控制器参数。仿真和实验结果验证了所提方法的有效性和适用性。     

基于DFT滑窗迭代算法与小波变换的谐波检测方法

为解决非线性负载大量使用所产生的谐波电流对电力系统所造成的影响,提出了将DFT(Discrete Fourier Transform)滑窗迭代算法和小波变换相结合的谐波检测新方法.该方法利用滑窗迭代检测出信号的基波分量和总谐波分量,提高系统的实时性和目标跟随特性;然后利用小波变换对总谐波信号进行再次分解,对DFT滑窗迭...     

多逆变器并网系统的谐振检测方法

多逆变器并网系统在发生谐振时,会严重影响电网的安全稳定运行,因此需要对多逆变器并网系统的谐振进行抑制。快速准确的获取多逆变器并网系统谐振的幅值和频率等信息,对于多逆变器并网系统谐振的抑制具有重要作用。此处提出了一种基于小波变换和二阶广义积分器-锁频环(SOGI-FLL)的多逆变器并网系统谐振检测算法,通过小波变换消除谐波对谐振检测的干扰,然后通过SOGI-FLL自适应的提取谐振的幅值和频率信息。实验结果表明,该算法能够在多逆变器并网系统发生谐振后,快速准确的检测出多逆变器并网系统谐振的幅值和频率。     

滑窗迭代DFT的谐波电流检测方法

谐波检测是有源电力滤波器非常关键的一环,只有准确地检测到了谐波才能进行合理的补偿.针对现阶段有源电力滤波器谐波电流检测方法存在的计算量大、需要低通滤波环节等不足,提出一种基于离散傅里叶变换的滑窗迭代算法.区别于已有的滑窗迭代算法,新算法通过迭代可以直接输出谐波电流,不需要反变换或波形重构过程,进一步缩短了计算时间.此算法同样适用于任意单次谐波电流的检测和三相基波正序分量的提取,且实现简单灵活,易于工程应用.     

滑窗迭代DFT的谐波电流检测方法

谐波检测是有源电力滤波器非常关键的一环,只有准确地检测到了谐波才能进行合理的补偿。针对现阶段有源电力滤波器谐波电流检测方法存在的计算量大、需要低通滤波环节等不足,提出一种基于离散傅里叶变换的滑窗迭代算法。区别于已有的滑窗迭代算法,新算法通过迭代可以直接输出谐波电流,不需要反变换或波形重构过程,进一步缩短了计算时间。此算法同样适用于任意单次谐波电流的检测和三相基波正序分量的提取,且实现简单灵活,易于工程应用。     

谐波电压下的并网逆变器电流与功率协调控制

通过对电网电压中的高次谐波进行分析,其对并网逆变器功率波动与电流谐波影响较大.首先分析高次谐波电压对电流和功率产生的影响,进而提出一种电流与功率协同控制策略,设计级联低通滤波器滤除指令电流中的高次谐波分量,采用加权思想实现电流/功率协同控制,根据系统控制频率设计准比例谐振(QPR)控制器实现并网电流无谐波.避免了锁相环...     

多逆变器下垂协调控制方法综述

下垂控制是微电网中多个分布式发电单元(DG)实现功率协调的重要控制方法。对现有的下垂控制方法进行了归类和综述,将其分成有功-频率、无功-电压下垂控制,电压-相角下垂控制和虚拟同步机控制三类,对这三类方法的基本原理和改进方法进行了介绍,为研究人员开展后续研究提供借鉴和参考。     

基于协调控制的光伏并网谐波抑制策略

由于电网电压谐波与电网阻抗变化的影响,光伏并网集群系统的稳定性会受到不利影响。针对此问题,此处首先建立光伏并网集群系统模型,利用逆变器输出阻抗模型分析讨论双闭环控制下T型三电平逆变器系统的稳定性能;进而,提出一种协调控制策略,该策略在双闭环控制的基础上引入电网电压加权比例前馈和带相位补偿的QPR调节器,并通过协调控制方法对基波和主要低次谐波进行抑制。最后,通过仿真和实验验证,3台逆变器并网集群系统采用所提协调控制策略后,并网电流总谐波畸变率(THD)下降了4.03%,证明了该策略的有效性。     

多逆变器并网系统的谐振抑制方法

多逆变器并网系统的谐振会导致电网中谐振频率的信号迅速放大,给电网带来不可忽视的电能质量问题,因此需要对多逆变器并网系统的谐振进行抑制。此处在己检测出谐振频率的前提下,提出了一种基于准谐振控制器的多逆变器并网系统谐振抑制方法,通过抑制逆变器输出谐振频率电流的方法,抑制多逆变器并网系统的谐振。实验结果表明,该方法能够抑制多逆变器并网系统的谐振。     

基于加Hanning窗递推DFT算法的测频方法

常用递推离散傅里叶变换(DFT)方式动态计算频谱,根据相位计算结果实时计算电网变化的频率,动态调整测量控制装置的采样频率实现同步采样。但由于截断信号会产生频谱泄漏,使得相位和频率计算结果有一定误差,采用该方法跟踪频率,实时计算电网变化的频率速度较慢。为提高频率跟踪计算速度,对加Hanning窗递推DFT算法计算频率进行了研究,利用2次加Hanning窗递推DFT求出工频基波相位经过1个工频周期后的相位变化量,再利用该变化量求出对应频率的变化量。采用加窗递推DFT有效减小了频谱泄漏的影响,提高了相位差的计算精度和速度,从而可以提高频率的计算精度和速度。该方法简单,易于实现,计算量较小,频率跟踪速度快。     

2种改进的滑模并网逆变器控制策略

为改善光伏并网逆变器控制系统的动态性能,根据并网逆变器数学模型,提出利用指数滑模变结构控制律和平方根滑模控制律,设计基于改进滑模变结构的单相电流环光伏并网逆变器控制系统.推导了滑模变结构控制在并网逆变器应用的滑模面存在性,并利用李亚普诺夫定理证明了系统稳定性.针对所选滑模控制律存在的非线性可能引起系统抖振的问题,采用单位控制连续化方法,使改进后的控制算法在切换面附近具有高增益特性,使系统具有抵抗干扰和参数摄动的能力.最后对2种控制方法进行了比较,证明改进的指数滑模变结构有更精准的跟随特性.     

三相LCL并网逆变器无参数滑模预测控制策略

常规三相LCL并网逆变器模型预测电流控制方法存在计算量大、参数鲁棒性差等缺点。为了解决这些问题,提出了一种三相LCL并网逆变器无参数滑模预测电流控制方法。该方法利用滑模控制理论,建立了一种新型无参数电流控制价值函数,无需采用模型参数即可实现并网电流预测控制,从而简化了控制系统的预测过程。此外,该方法省去了逆变器侧电流传感器和电容电压传感器,节约了硬件成本,提高了系统运行可靠性。最后,根据常规模型预测电流控制和滑模预测电流控制的优点,提出了一种三相并网逆变器自适应预测控制方法,提高了并网逆变器控制对模型参数失准的适应能力。实验结果表明,在系统参数失准的情况下,所提出的控制策略具有更小的并网电流控制误差,有效地提高了系统参数鲁棒性。     

新型双Buck并网逆变器及其双二阶滑模控制

为了解决双Buck逆变器直流输入利用率低、磁件体积重量大的缺陷,提出一种新型双Buck全桥并网逆变器拓扑,所用器件较少,结构简单;且为使该新型拓扑输出高质量的并网电压和电流,采取以电容电压和电感电流双二阶的滑模控制策略.分析新型拓扑的工作模式和等效电路,给出双二阶滑模控制器的设计过程.仿真与实验结果表明,采用双二阶滑模控制策略下的新型双Buck全桥并网逆变器能够具有很好的动态和稳态性能,且输出的并网电压谐波畸变率小,对直流输入和电网电压扰动的抑制能力强,适应于新能源发电的并网.     

基于最优极点配置的光伏并网逆变器控制

提出了一种带伺服补偿器的逆变器增广系统的最优极点配置和重复控制结合的单相光伏并网控制技术。分析了基于LCL型滤波器单相光伏并网逆变器的数学模型,详细介绍了带伺服补偿器的逆变器的增广系统状态反馈控制的原理和设计方法,并引入了最优极点配置法,利用非主导极点提供的自由度来提高系统的动态抗扰能力。简单介绍了并网逆变器的重复控制技术,设计了基于伺服补偿器逆变器增广系统的最优极点配置状态反馈极点配置和重复控制相结合的复合控制系统。仿真结果验证了理论分析的正确性以及控制策略的可行性。     

LCL并网逆变器一阶自抗扰控制及基于粒子群优化的控制参数整定方法

在实际并网现场,电网时常包含未知、时变的扰动,故LCL并网逆变器运行工况复杂、恶劣,经常面临频繁脱网的问题.基于此,首先针对LCL并网逆变器设计了结构简单的一阶自抗扰控制器;其次,针对自抗扰控制器参数难以整定的问题,构建了包含控制误差和系统调节时间在内的多目标优化函数,并结合粒子群优化算法实现了一阶自抗扰控制器的参数整定,提高了自抗扰控制器参数设计的效率和合理性;最后,在频域中对系统性能进行分析,并通过仿真和实验验证了所设计控制器的可行性及所设计参数的优越性.结果表明,相比传统带宽法所得控制参数,带所提方法所得控制参数的一阶自抗扰控制能够使LCL并网系统获得更好的跟踪性、抗扰性和入网电流质量,且能够保证LCL并网逆变器在复杂工况下不脱网.     

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。     

基于抗频率偏移电感辨识的并网逆变器模型预测控制

电感参数对实现并网逆变器高精度模型预测控制至关重要,而传统电感辨识方法易受到电网频率偏移的影响,且在有功功率为零时无法使用。为提高模型预测控制中电感参数的频率鲁棒性,提出了一种基于模型参考自适应的电感在线辨识方法。首先,设计了一种二阶滑模观测器观测电网电压。其次,在不补偿低通滤波器造成观测电压幅值和相位偏差的情况下,令实际电网电压也产生相同的幅值和相位偏差,而后利用二者之间的误差与电感误差的关系建立电感辨识模型,从而克服了电网频率偏移对电感辨识结果的影响,且在有功功率为零时也可实现电感辨识。最后,将辨识出的电感参数代入模型预测控制算法,即可实现对逆变器更准确地控制。实验研究验证了所提电感辨识方法的有效性和准确性。     

基于混合同步控制的构网型逆变器并网系统小扰动稳定性分析

由于构网型逆变器并网系统的混合同步控制(HSC)中直流电压控制、锁相环(PLL)、功率同步环(PSL)与电网阻抗间存在复杂交互,同步控制参数在不同电网强度下对并网系统小扰动稳定性的影响规律尚不清楚。针对该问题,首先建立了基于HSC的构网型逆变器并网系统状态空间模型,并基于根轨迹法分析了不同电网强度混合同步环中同步参数对并网系统小扰动稳定性与失稳模式的影响规律;在此基础上,给出了混合同步环中附加PLL支路参数和PSL参数的协同选取方法,以实现HSC构网型逆变器在宽电网强度下范围稳定运行。基于MATLAB/Simulink的仿真分析验证了理论分析的正确性。     

基于滑模观测器的并网逆变器无交流电压传感器模型预测控制

为了提高并网逆变器的运行可靠性,降低交流电压传感器故障的影响,研究并提出了一种基于滑模观测器和双低通滤波器的电网电压频率自适应观测方法,并设计了一种基于电网电压观测值的并网逆变器模型预测电流控制策略。所提电网电压观测方法克服了频率偏差对电网电压观测的影响,提高了电网电压观测精度。同时,由于低通滤波器的使用,电网电压背景谐波对电流控制的影响也得到一定程度的抑制。通过详细的对比实验结果验证了所提方法的有效性。     

基于Vector Fitting的光伏并网逆变器控制器参数频域辨识方法

光伏并网逆变器通常含有内外环、锁相环等不同带宽控制环节,且控制器参数往往并不可知,即存在"灰箱"问题.为准确辨识不同带宽控制器参数,提出一种基于端口导纳特性的光伏并网逆变器控制器参数频域辨识方法.首先,建立典型控制下光伏并网逆变器交流端口的dq理论导纳模型,得到其理论导纳标准式;然后,通过扫频手段获得光伏并网逆变器交流...