集散式光伏逆变系统低电压穿越控制策略

针对集散式光伏逆变系统低电压穿越时稳定性差的问题,提出了一种低电压穿越控制策略。该策略以智能控制器和逆变器相互耦合的直流母线电压为参考量,对智能控制器和逆变器进行协调控制,实现低电压穿越时的功率平衡。并通过负序电流指令补偿,抑制电网电压不平衡时直流母线电压2次纹波。1 MW集散式光伏逆变系统LVRT试验结果表明,该方法具有良好的动态响应和稳态性能,低电压穿越时,直流母线电压控制稳定;低电压穿越恢复时,有功功率恢复平稳快速。研究成果有重要的工程应用价值。     

基于模糊控制的光伏发电系统MPPT

光伏电池的输出功率随外部环境和负载的变化而变化,为充分发挥光伏器件的效能,需采用最大功率点跟踪电路。根据最大功率点跟踪的基本原理及常用光伏发电系统控制的优缺点．提出了一种基于模糊控制,具有在线参数调整的自适应占空比扰动法。该方法在不干扰系统正常工作的情况下,能迅速地感知外界的环境变化。实验结果证明,该方法能够快速、准确地跟踪太阳能电池的最大功率点。     

基于无功电流注入的光伏逆变器低电压穿越策略

大量的光伏电站接入电网,为了提高电力系统的稳定性,需考虑光伏发电的低电压穿越能力。文章基于无功电流电压支撑方案,提出使用电流单环控制的低电压穿越策略,当电网电压因故障而降低时,逆变器由电压电流双环控制切换到电流单环控制,升压电路由最大功率控制(MPPT)切换到稳压控制。经仿真表明,所提出的电流单环控制策略能在电网发生故障时,有效的完成电压的稳定过渡,实现低电压穿越,具有实用价值。     

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。     

三电平光伏并网逆变器低电压穿越的控制策略

为满足光伏逆变器并网要求,针对电网电压在对称跌落和不对称跌落情况,分别采用不同的低电压穿越控制策略。当发生对称跌落时,封锁电压外环,电流内环给定指定值;当发生不对称跌落时,采用电压前馈算法有效抑制跌落瞬间的电流冲击;快速的正负序分量提取和精确的电网电压同步信号,保证控制信号提取的实时性;抑制负序电流分量,保持三相电流平衡并动态调节无功电流输出,满足无功支撑要求;有源阻尼控制将保证系统的稳定运行。基于10 k W三电平光伏并网逆变器,进行Matlab/Simulink仿真和现场实验。结果表明,控制策略能有效抑制并网电流的瞬间冲击并具有较高的正弦度,从而保证在电网发生跌落期间的安全穿越。     

基于VSG的低电压穿越控制策略研究

当电网发生故障时,VSG难以支撑微网系统的电压和频率稳定运行。为了使逆变器能稳定运行不脱网,同时具备抑制故障冲击电流的能力,提出具有有功和无功补偿的VSG低电压穿越控制策略。首先,在常规VSG的基础上对VSG发生短路故障时的暂态特性进行分析。其次,针对故障状态下VSG存在的问题,对有功功率进行有功补偿、无功功率进行无功补偿,无功补偿带来的VSG内电势升高,重新整定计算给定电压,并对短路故障参考电流进行越限整定。最后,建立有功和无功补偿VSG低电压穿越控制策略仿真模型进行仿真测试,测试结果表明：改进VSG控制策略相比于常规VSG/有功补偿VSG控制策略,在电压暂降故障期间不仅能实现有功补偿灵活调节VSG输出功角基本与电网功角保持一致,且能实现无功补偿有效支撑VSG输出电压,抑制电压跌落,同时能更好地抑制故障冲击电流,提高系统的暂态稳定性。     

基于PSCAD并网光伏发电系统MPPT控制

针对光伏发电系统的非线性和时变性,基于PSCAD构建了并网光伏发电仿真系统,应用扰动现察法对系统进行实时MPPT控制.根据光伏并网系统的结构,采用幅相控制以实现稳定直流母线电压,通过简易的PQ解耦提高了系统功率因数,系统整体实现了MPPT-电压控制.仿真结果表明,MPPT控制可行、有效.     

光伏发电系统MPPT改进方法研究

研究了适合最大功率跟踪算法的新型变步长和改进型扰动观察法,以及将目标点扩展为一个区域的概念。改进最大功率跟踪方法,可有效应对光伏阵列的非线性和时变性,提高系统的有效产能,针对经典扰动观察法存在的振荡、误判问题,考虑到光伏阵列输出曲线最大功率点两侧斜率变化不一致和P-V曲线在工作区间内单峰性的特点。仿真结果表明,该方法提高了系统的稳定性和跟踪速度,在PSCAD环境下建立的三相并网系统中也得到了良好的仿真曲线,提高了光伏并网系统对光能的利用率,对并网电能质量方面的问题产生了积极作用。     

基于电压预估法的光伏发电系统MPPT算法

光伏发电系统处于复杂光照条件下时,光伏电池阵列的输出特性呈多峰现象,致使传统的MPPT算法追踪结果可能停留在次优点。针对此问题,提出一种基于电压预估法的光伏发电系统MPPT算法,采用DMPPT电路结构的光伏阵列,通过研究其输出特性,得到复杂光照条件下光伏阵列最大功率点对应的工作电压最佳区域,并以该预估到的电压值为基础,设计了一种新型的MPPT控制算法。仿真结果表明,所提算法能有效避免光伏系统工作在次优点,提高了光伏发电的出力。     

基于VSG控制的SOP低电压穿越控制策略

虚拟同步发电机（virtual synchronous generator,VSG）技术因其使逆变器能够模仿同步发电机的运行机制,不仅使分布式电源接入电网呈现友好特性,而且增强了电网的稳定性,从而得到了广泛的研究。然而传统VSG控制由于难以提供可控的无功功率而不具备低电压穿越（low voltage ride through,LVRT）能力,当远端发生故障导致电压下降时,难以提供无功支撑,容易出现电流过流等问题。因此,针对上述问题采用一种计及模式切换的低电压穿越控制方法。分析了VSG基本原理,针对换流器采用VSG控制,在传统LVRT方法的基础上,设计了VSG低电压穿越控制的方法。针对电网故障工况下换流器的LVRT问题,结合传统LVRT控制方案,采用一种模式切换控制策略,以柔性电力电子开关（SOP）为研究对象,通过仿真结果进行对比。仿真结果验证了VSG控制结合LVRT控制可以抬升电压,在表现出传统发电机动态特性的同时,还可以提升供电可靠性,同时该控制策略可以在表现出传统发电机动态特性的同时,加入低穿特性,可提升供电可靠性,帮助换流器度过瞬时暂态过程,同时发出无功功率支撑电压恢复,同时满足低电压穿越期间的电网需求。     

基于β参数的混合控制策略光伏系统MPPT算法研究

最大功率点跟踪技术是光伏发电系统的关键技术之一。文章在Matlab中搭建了光伏系统最大功率点跟踪模型,并针对功率预测-扰动观察法在太阳辐照度快速变化时出现的误判现象以及最大功率点处振荡等问题,提出一种基于β参数的混合控制策略,该方法以β值为界限将跟踪过程分为两个阶段,分别采用变步长扰动法和模糊控制法,在太阳辐照度非匀速变化时,快速追踪最大功率点,避免了误判现象,并提高了系统的稳态精度。     

独立光伏发电系统充放电控制策略

为了提高蓄电池的充电效率和延长蓄电池的使用寿命,提出了一种新的光伏发电系统充放电控制策略.该控制策略用双蓄电池代替以前的单一蓄电池,在充电过程中,蓄电池按照光伏系统提供的电流进行充电,根据蓄电池的充电电压特性和内部的温度特性来判别充电终止电压.同时,采用电压、温度微分模糊控制算法,既能防止光照强度、温度等外部环境发生变化而导致对蓄电池充电的提前切除,又可保护蓄电池的过充.仿真结果证明,该控制策略能显著提高蓄电池的充电效率和延长蓄电池的使用寿命.     

基于改进BA算法的光伏发电系统MPPT优化控制

为优化光伏阵列在部分遮蔽情况下的多峰值MPPT控制,保证光伏发电系统实时功率的最大输出,提出了基于改进BA算法的最大功率追踪控制方法,即在基本BA算法的基础上,融入了小生境技术的共享机制与排挤策略,减少相似个体数量,从而增加了BA算法在迭代过程中的种群多样性,提高了BA算法在MPPT控制中的全局搜索能力,增强了最大功率追踪的稳定性,并将该算法与PSO、PO算法在不同光照及温度条件下的MPPT控制效果进行了仿真试验对比。结果表明,与传统算法相比,改进的BA算法具有更好的追踪效果,不仅避免了光伏系统在遮蔽情况下输出功率陷入局部最大值的问题,且提高了发电效率。     

一种快速跟踪功率参考值的光伏并网低电压穿越控制策略

为了解决传统光伏并网低电压穿越控制策略动态响应慢导致直流母线电压失稳的问题,提出了一种基于图形法和模型预测控制的快速跟踪功率参考值的低电压穿越策略。该策略首先根据网侧电压跌落程度,算出交直流侧的参考功率,然后直接控制光伏阵列和逆变器输出相应参考功率,达到交直流侧的快速平衡。仿真结果表明,当功率参考值发生改变时,传统控制策略直流侧响应时间为200 ms,交流侧有功响应时间为16.5 ms,无功响应时间为17 ms,而本文所提策略响应时间为5.000、0.140、0.135 ms,验证了所提控制策略的快速性。     

微电网孤岛运行时光伏发电控制策略研究

光伏作为微电网中的微电源有并网和孤岛两种典型的运行模式。并网时,公共连接点(PCC)处的电压和频率由大电网控制,光伏通常运行在最大功率捕获(MPPT)模式或定功率输出(PQ)模式,控制策略相对成熟;孤岛时,由于失去大电网支撑,如果仍然采用定功率输出,会导致微电网内电压和频率的崩溃。文章在分析了控制策略转变需求的基础上,提出了基于主从模式的下垂控制策略,可以使光伏在孤岛运行时,动态维持微电网内能量平衡,稳定母线电压,同时使得光伏之间及光伏和其他微电源之间有效配合、协调控制。     

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。     

可降低母线电压波动的两级式光伏发电系统低电压穿越策略

为提高两级式光伏发电系统的低电压穿越能力和直流母线电压的稳定性,提出了一种新型的低电压穿越控制策略,该控制策略采用无差拍控制,并结合电流预测算法,提高系统响应速度。在电网电压检测方面,采用了基于正序分量的二阶广义积分器的锁相环技术,实现了精确锁相和电网电压的正负序分离;在直流母线电压控制方面,引入瞬时电流前馈补偿,降低了故障期间直流母线电压的波动;在低电压穿越期间,发出无功功率支撑电网电压的恢复,满足技术要求。最后在Matlab/Simulink中建立了仿真模型,仿真结果表明了文章所提控制策略的可行性。     

基于阻抗匹配误差调节的光伏发电MPPT方法

从阻抗视角分析光伏系统MPPT问题。基于对含源单调连续型非线性一端口网络的研究,引入误差调节的概念,提出一种光伏发电MPPT控制的自寻优算法。该算法可将非线性极值跟踪控制问题转化为线性误差调节问题。在1kW光伏发电实验平台上的实验证实了该算法的有效性。     

基于模糊自适应PI控制的光伏发电MPPT

介绍了光伏发电过程中最大功率点跟踪(MPPT)原理,并简要分析了常规控制算法在最大功率跟踪控制中的优缺点,提出将模糊自适应PI控制算法应用到光伏系统最大功率点跟踪的控制中,该控制方法能快速响应外界环境的变化,获得系统最大功率点,且可以有效消除系统在最大功率点附近的振荡现象,提高系统的稳定性。仿真结果表明,该方法能使系统稳定地工作在最大功率点,并且控制精度高,能灵敏反应外界环境的变化。