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。     

基于光伏并网低电压穿越的改进锁相环设计

基于光伏并网逆变系统对低电压穿越(LVRT)技术的严格要求,针对当电网发生不对称电压跌落时锁相环(PLL)可能出现锁相失败的情况,利用一种充当PLL前置滤波的二阶广义积分(SOGI)相序分离法对PLL进行改进,使改进后的PLL能够应对多种形式的电网电压跌落故障。最后,在Matlab中创建了仿真模型,从得到的理想波形可以证实此改进方法的可行性。     

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。     

光伏逆变器低电压穿越控制策略研究

针对光伏逆变器在电网低电压穿越时会出现过压、过流的问题,提出了一种基于光储协调控制的策略。在低电压时间内,光伏逆变器采用最大功率跟踪控制,利用储能系统吸收多余的有功来解决装置过压的问题;对输出电流采取协调分配控制,不仅解决了过流问题,而且还可向系统提供一定的无功功率以便于系统电压恢复。     

考虑电压故障类型的光伏逆变器低电压穿越控制策略

在传统光伏逆变器低电压穿越(LVRT)控制技术的基础上,提出一种根据电压故障类型进行无功功率输出的可实现柔性电压支撑的LVRT控制策略。基于瞬时功率理论,对αβ坐标系下的功率、电流关系进行了分析;基于上述理论分析,提出一种基于电压正、负序分量加权分配的无功补偿策略,该策略根据不同的电压故障类型,通过调整分配因子生成相应的无功电流参考指令来实现提升三相电压有效值、降低公共点电压三相不平衡度等目标的电压支撑功能;在PSCAD/EMTDC仿真平台上进行了三相对称故障、单相短路接地故障和两相短路接地故障的仿真实验,仿真结果验证了所提策略的正确性。     

一种光伏逆变器低电压穿越辅助源

随着光伏电站的不断增多,光伏逆变器低电压穿越(LVRT)能力的作用日益显著。在低电压穿越过程中,逆变器内部供电不可间断,因此其辅助源需同时从直流侧和交流侧取电,而目前已有方案成本较高且不具备可靠关断能力。为此设计了可延时关断的低电压穿越辅助源,给出了详细的电路方案,并通过实验验证了电路结构简单、性能可靠,可以有效保证逆变器低电压穿越的稳定工作,达到了预期目标,降低了产品成本。     

光伏并网逆变器的控制策略

从光伏并网发电的原理结构入手,简述了并网的控制目标,着重阐述了当今并网逆变器的几种控制策略,并给出了未来的发展走向。     

光伏逆变器的低电压穿越特性分析与参数测试方法

掌握逆变器的低电压穿越特性对于分析光伏电站对电网的影响具有重要的意义。首先基于光伏逆变器的拓扑结构和控制策略,将逆变器分为直流电压变换环节、交流电流指令环节和交流电流响应环节,分析了影响逆变器低电压穿越特性的主导关键环节。然后,提出了一种通用化的交流电流指令环节参数测试方法,依次辨识无功电流和有功电流指令公式参数,并代入仿真模型验证参数的准确性。最后,对主导关键环节的分析结论进行了试验验证,并验证了参数测试方法对组串式逆变器和集中式逆变器的适应性和有效性。     

大功率光伏逆变器的低电压穿越控制

根据光伏阵列输出特性和电网电压异常时响应要求,选取抑制负序电流以保持三相并网电流平衡作为控制目标,建立含有LCL网侧滤波器的并网逆变器数学模型,计算精确的电流指令。基于正负序双电流环控制,提出电网电压不平衡时的滤波电容电流前馈有源阻尼控制,并引入电网电压前馈以抑制电压跌落瞬间的电流冲击,结合快速的正负序分量提取和精确的电网电压同步信号,保证了大功率光伏并网系统的稳定并网运行和电网故障时的低电压穿越。仿真及实验结果均验证了控制策略的有效性。     

采用T式逆变器提高光伏并网故障穿越的研究

采用一种新型中点箝位T式三相逆变器代替传统三相桥式逆变器,该T式拓扑开关器件最少、传导损耗小,开关承压应力小,抗故障能力强;针对T式逆变器提出一种改进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。实验结果表明,所采用拓扑结构及其调制方法在提高光伏并网故障穿越能力方面具有有效性和优越性。     

一种单相非隔离光伏并网逆变器的控制设计

提出了对高频非隔离型光伏并网逆变器采用电流跟踪控制和电网电压前馈控制的策略,并对控制系统建模。建立了逆变器的单相并网仿真模型。仿真得到的输出正弦电流波形良好。针对实际电网电压可能出现的畸变、电压突变和光伏电池功率变化等情况进行了抗干扰测试。经试验样机上用DSP来实现数字化控制,验证了基于并网控制策略的光伏逆变器方案能高功率因数0．996向电网发电,动态响应快、鲁棒性强、跟踪精度高,并网电流的总谐波畸变小于3．5％。     

基于无差拍控制的两级式单相光伏并网逆变器的研究

对单相高功率因数PWM整流器进行了建模,研究了数字化无差拍控制的算法。提出了一种无差拍电流控制策略,并将其用于两级式单相光伏并网逆变器的控制。仿真结果表明,该控制方法能使光伏发电系统实现最大功率输出,能准确、快速地跟踪电网电压,且功率因数接近1,因而可推广应用于光伏发电领域。     

基于电网电压前馈补偿的光伏并网逆变器零电压穿越控制

根据相关国家标准要求,大型光伏并网逆变器需具备零电压穿越(ZVRT)能力以防止其发生低压自动脱网,从而影响电力系统正常稳定运行。在分析光伏并网逆变器ZVRT标准的基础上,详细讨论了逆变器实现ZVRT的各项关键技术,包括电网电压正负序分离及锁相、逆变器有功和无功电流控制、电网电压不平衡时系统控制等。在此基础上,进一步提出向系统电流环引入电网电压前馈分量相位超前补偿环节,以改善逆变器故障穿越瞬间并网电流过冲现象。最后,利用RTDS和一台500 k W样机的实验结果验证了所述光伏并网逆变器ZVRT控制策略的正确性和有效性。     

光伏系统并网逆变器控制策略

太阳能作为一种新型的可再生能源近年来得到了广泛的应用。光伏并网技术成为有效利用太阳能发电的核心和关键。通过分析传统光伏并网逆变器控制策略,提出一种具有功率跟踪的固定开关频率的电流控制技术。仿真结果表明,并网电流与电网电压基本同频同相,并网系统的功率因数近似为1,满足设计要求。     

交错反激式光伏并网逆变器控制策略研究

根据交错反激式光伏并网逆变器拓扑的特点,提出了一种新的控制策略,逆变器在交错反激式的临界连续工作模式、单个反激式的临界连续工作模式和单个反激式的断续工作模式之间交替工作。该控制策略适合于逆变器的各个功率等级,也可以提高逆变器在各个功率等级的效率和并网电流的质量。分析了新控制策略的原理,推导了新控制策略中参考信号和并网电流的关系表达式,并借助Matlab仿真软件证实了该控制策略的可行性。     

基于模块化多电平换流器的光伏并网系统低电压穿越技术控制策略

随着光伏发电在电力系统中的渗透率日益加大,最新并网规则要求光伏并网逆变器具有一定的低电压穿越（low voltage ride through,LVRT）能力。针对基于模块化多电平变流器（modular multilevel converter,MMC）的光伏并网系统,首先,在静止坐标系下建立了系统的数学模型。为保证光伏电场可在电网故障时具备低电压穿越能力,采用一种实现电流正弦及有功恒定的电流控制策略,并提出无功功率参考值的计算方法及并网电流限幅策略。其次,利用准谐振（proportional resonant,PR）控制器,设计出控制环路,实现光伏并网系统的LVRT。最后,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,验证了控制策略的有效性和正确性。     

三相并网逆变器无差拍控制技术

研究了光伏并网逆变器的无差拍控制策略。建立了基于空间矢量脉宽调制（SVPWM）电流无差拍控制的三相并网逆变器离散数学模型。提出了在电网基波频率同步旋转坐标系下进行无差拍控制的方案,将三相交流电流分解变换成直流量,分别对有功电流和无功电流进行无差拍控制。该控制策略中包含最大功率点跟踪、直流稳压及交流电流控制。在Matlab／Simulink仿真环境下进行了系统的建模与仿真,验证了该方案的有效性。