基于输入输出反馈线性化控制的光伏并网控制策略分析

提出了一种新的控制策略,利用输入输出反馈线性化控制技术,将非线性的光伏并网控制系统分解为d-q旋转坐标系下的两个等效线性控制系统,使直流侧电压、交流侧功率因数得到解耦控制。采用极点配置技术将系统的闭环极点配置在所希望的位置,以获得满意的动态品质和稳定性。另外,利用改进的增量电导法实现其最大功率跟踪(MPPT)控制,使系统兼具良好的动态、稳态性能,能满足光伏并网控制的性能要求。     

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。     

基于电容电流双反馈LCL滤波器的光伏并网控制策略研究

电力电子等设备带来的电网电感对LCL滤波器阻尼策略的影响不可忽视。为解决该问题,提出基于电容电流双反馈LCL滤波器有源阻尼控制策略。该策略在原有电容电流比例反馈控制的基础上,考虑电网电感的影响,改进了电容电流的反馈系数,在不改变LCL滤波器基本结构的前提下,可改善电网电感对LCL滤波器阻尼的影响。将该控制策略应用于光伏并网控制仿真系统中,理论分析及仿真结果都表明,所提出的控制策略可以保证系统稳定运行,对电网电感也有较好的抑制能力。     

基于模糊PI控制的大功率光伏模拟器

针对大功率光伏模拟器控制设计的不足之处,提出一种基于模糊控制和PI控制相结合的控制方法,通过电压电流输出信号与光伏参考V-I特性相比求得误差,再经模糊PI控制器运算及SVPWM模块产生控制信号,为保证模拟器安全稳定运行,引入开路电压单独控制回路。最后通过Matlab仿真和样机实验,验证了该控制策略具有较好的动态性能和较高的稳态精度。     

基于反馈阻抗的微电网下垂控制策略

低压微电网逆变器的等效输出阻抗受线路参数影响会呈现出阻性,而传统下垂控制是基于感性阻抗为前提,直接用于低压微电网逆变器控制达不到频率和电压的控制要求。在分析了传统下垂控制法和逆变器等效输出阻抗对系统影响的基础上,提出了引入反馈感性阻抗的电压电流双环控制。反馈感性阻抗的引入使逆变器等效输出阻抗为感性,可以正确体现P-f、Q-V动态下垂控制特性,并且在并/离网运行模式变化时不用切换控制策略。通过在PSCAD中建立风光储微电网仿真模型,分析了并/离网和负荷突变的仿真结果,验证了控制策略的有效性和正确性。     

基于滑模控制的光伏系统MPPT控制策略

针对现有的太阳电池最大功率点跟踪方法中存在的跟踪速度慢、在最大功率点附近存在振荡、外界环境发生变化时可能产生误判等不足,提出一种基于滑模控制的太阳电池最大功率点跟踪方法。在建立DC-DC变换器模型的基础上设计滑模控制器,得出控制函数,并通过李雅普诺夫方法进行稳定性和存在性分析。利用Matlab/Simulink对太阳电池模型进行仿真,验证该滑模控制策略的可行性;建立基于扰动观察法的太阳电池最大功率点跟踪模型,与滑模控制方法进行比较。结果表明在外界环境变化的情况下,该方法可实现较快的跟踪速度和较好的稳定精度,在自适应和抗干扰上具有较大优势。     

数字式光伏阵列模拟器的研究

基于当前各种主流数字式光伏阵列模拟器的优缺点进行比较分析,提出一种新的拓扑结构:单相PWM整流器加电流可逆型斩波电路,整个模拟器的功率开关器件仅需一个IPM模块,结构紧凑。PWM整流器取代二极管整流电路,可降低电网的谐波污染;电流可逆型斩波电路取代Buck电路或桥式变流电路,可克服后者无法空载运行、结构复杂的缺点。对于电流可逆型斩波电路,在传统的电流环比例积分调节器基础上,提出一种基于负载电压前馈的电流环比例积分调节器,提高系统的快速性;对模拟器的数学模型和传递函数进行详细分析,定量给出调节器的参数整定方法。3kW光伏模拟器样机的实验结果验证了提出的主电路、控制算法的有效性和稳定性。     

基于双序前馈解耦的光伏逆变器并网控制策略

为了消除三相不平衡LCL型光伏并网逆变器在同步旋转坐标下耦合项对电流控制性能的影响,该文提出适用于逆变侧电流反馈的双序前馈解耦的方法.通过双旋转剔除耦合项中负序直流量,使用正序直流量进行前馈解耦,实现电网电压和变换耦合项对控制环路的零干扰.在PI控制的基础上加入重复控制,抑制死区效应,降低并网电流谐波含量.通过仿真和实...     

基于光伏储能的DVR分数阶PI控制策略

动态电压恢复器(dynamic voltage restorer, DVR)是设备侧有效治理电压暂降故障的装置,目前DVR的控制设计基本采用比例积分(proportional-integral, PI)控制器,但是DVR为非线性系统,传统PI控制器并不能达到理想的控制效果。为改善DVR的控制效果,提出一种新型电压电流双闭环分数阶PI(fractional order PI,FOPI)控制策略。首先,以光伏-储能系统为DVR直流侧能量源,并建立相应的三相逆变器前馈解耦数学模型;其次,设计光伏-储能系统与逆变器的双闭环PI控制策略,并进行参数整定;之后,将整数阶控制策略推广到分数阶来改善控制效果,并采用增益变化时的鲁棒性准则对FOPI控制器进行参数校正;最后,搭建不同控制策略下的DVR仿真模型,仿真结果验证了FOPI控制器应用于DVR系统的可行性,且相对于传统PI控制器其具备更好的动态响应速度与抗干扰性能。     

基于改进型滑模控制的光伏并网控制策略研究

针对在特定频率下LCL型滤波器可能产生的系统振荡和抗干扰能力不理想的问题,文章提出一种改进型双闭环滑模控制策略。该策略的直流母线电压外环采用传统滑模控制,并网电流内环采用改进的滑模控制,以削弱系统抖振。利用Matlab/Simulink仿真平台对光伏并网系统的抗干扰能力、动态响应特性以及并网电流谐波含量进行了研究,结果表明,改进型滑模控制策略能够实现单位功率因数并网,有效提高系统的鲁棒性和动态响应特性,降低并网电流的谐波含量。     

基于粒子群算法的光伏电池MPPT控制策略

针对光伏电池的非线性特性,文章将优化粒子群算法全局寻优的特点应用到光伏电池的最大功率点跟踪中,并利用MATLAB对光伏电池最大功率点跟踪进行不同环境条件下的仿真。仿真结果表明,该控制策略能够快速、准确地跟踪到光伏电池的最大功率点,而且有效地减小了输出功率的振荡。     

大功率光伏电池阵列模拟器研究

为满足实验室中光伏逆变器综合性能测试的需要,提出一种新型的大功率光伏电池阵列模拟器.分析了输出的I-V特性曲线指令信号的运算方法,利用三相电压型高频PWM整流电路实现指令信号的功率放大,介绍了光伏电池阵列模拟器的控制方案.仿真结果表明该光伏电池阵列模拟器具有很好的稳态与动态性能.     

数字式光伏模拟器的研究与设计

为在光伏实验系统中模拟光伏电池外特性,克服自然条件下多种环境因素的复合影响和功率器件性能差异对电池输出特性的影响,实现温度、光照强度改变等条件下光伏电池真实外特性的模拟。设计了一种基于三相AC-DC整流器结构的光伏模拟器,硬件部分基于三相电压型PWM整流器,软件部分基于单二极管光伏电池模型的模拟算法,详细推导了模型参数的计算方法;采用电压电流双环控制策略,保证输出电压的跟踪精度及响应速度,并加入负载电流前馈补偿控制,提升直流电压抗扰动性能。模拟器能够精确模拟光照、温度及阴影遮挡等条件下的光伏阵列外特性,电压控制偏差为±0.001 V,响应时间为20 ms。     

跟随样品太阳电池的光伏阵列模拟器

跟随样品太阳电池的光伏阵列模拟器，用可控的白炽灯模拟太阳光强的变化，样品电池的输出电压和电流随模拟光强而变化，经放大后驱动功率器件，使其输出跟随样品太阳电池的电压和电流，以代替实际光伏阵列进行光伏系统的各项性能测试。     

基于转速观察反馈实现MPPT的光伏水泵系统

介绍了一种基于直流无刷电机的光伏水泵系统的工作原理和采用转速观察反馈实现最大功率跟踪的控制思想及程序流程图，并给出了样机在光伏阵列模拟器上的运行结果，最后分析系统的跟踪误差、DG-DC变换的选择及系统太阳电池配置方案。‘     

基于MIC反馈的直流微网无差控制策略研究

针对直流微电网中内部功率不平衡和下垂控制策略具有电压偏移的问题,文章提出了基于MIC(Micro Increment of Current)反馈的直流微网无差控制策略。该策略底层控制以直流母线电压为载体,混合储能采用分段下垂的方式,实现了母线电压的相对稳定,同时以电流微增量MIC信号为内环控制的反馈项,通过周期性更新MIC参考值控制储能系统的实际输出电流,使直流母线电压稳定在额定值。最后,在Matlab/Simulink中进行仿真,仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。     

基于改进下垂法的光伏微电网并网控制策略研究

基于光伏发电的特点,分别提出了光伏微网孤岛运行、并网运行模式下的电压型下垂法控制策略。实现了其在孤岛模式下的切入负荷的均匀分配和自身稳定运行,以及并网模式下的直流母线电压稳定和最大功率输出。针对由孤岛模式到并网模式切换瞬间对配电网造成冲击的问题,设计了基于改进下垂法控制的预同步器,确保光伏微网的安全并网。基于Matlab/Simulink的仿真实验,验证了所提控制策略的正确性、可行性和有效性。     

基于三电平变流器的光伏微电网及其控制策略研究

孤岛运行的微电网常常具有可再生能源发电量时变、负载时变、三相不平衡等特点,为解决微电网的电能质量﹑稳定性等问题,本文提出适用于光伏微电网的三电平变流器结构及其电压内环,有功功率和无功功率调节为外环的控制策略。多机并联运行时,采用公共同步脉冲与均流解耦控制策略实现微电网全网范围内的变流器单机虚拟磁链的旋转同步。仿真和实验都证明了控制策略简单可行,电能性能指标比传统变流器优越,为四桥臂三电平双向变流器的开发提供理论基础、实验依据。     

基于FMPC的储能系统跟踪光伏发电计划控制策略

为了最大限度地提高跟踪光伏发电计划的能力,文章提出一种适用于储能系统的模糊模型预测控制(FMPC)充放电控制策略。基于模型预测控制(MPC)方法,建立了以储能系统剩余容量偏离理想值、并网功率与发电计划偏差最小为目标的控制模型,通过引入模糊控制(Fuzzy Control),即时调节目标函数中的权重系数以获得最佳跟踪效果。以光伏电站实际运行数据进行仿真分析,结果表明,与传统MPC和普通控制策略相比,所提出的基于FMPC的储能系统控制方法具有独特的灵活性和适应性。