基于神经网络的LCL型并网逆变器控制策略

针对光伏并网逆变器系统动态响应缓慢、传统PID控制并网电流跟踪效果差的问题,提出BP神经网络结合PID的控制方法。取单相LCL型并网逆变器为研究对象,分析单相LCL型并网逆变器电路结构以及BP神经网络模型,通过采用具有动量更新的反向传播BP学习算法加快误差性能函数收敛,实时快速地输出合适的PID参数,以提高系统响应速度。最后构建Matlab模型进行仿真,仿真结果表明,相较于传统PID控制器,BP结合PID的控制策略能更好地完成对并网电流跟踪,且速度更快、稳态误差更小,验证了该方法的有效性。     

LCL型并网逆变器控制策略研究

采用逆变器侧电感电流反馈是一种实现LCL型并网逆变器有源阻尼的有效方法,通过逆变器侧电感电流反馈配置系统极点的方式实现谐振阻尼。但通过该方式配置的系统内环为一个振荡环节与一个惯性环节的乘积,系统内环控制参数难以确定。针对这一情况,对逆变器侧电感电流反馈控制方式进行数学建模,该文详细分析了内环控制参数与系统内环极点之间的关系。研究逆变器侧电感电流反馈控制方式的阻尼机制,提出了一种简便的内环控制参数的确定方法。仿真实验结果证明了该内环控制参数确定方法的有效性与正确性。     

光伏并网逆变器LCL滤波器参数优化设计

针对光伏并网逆变器LCL滤波器的大纹波电流和高频谐波损耗问题,分析了电感之和、电感比值和滤波电容值、谐振频率以及入网电流之间的关系,提出了一种LCL滤波器参数最优设计方法.分析了LCL滤波器的传递特性并建立了谐波等效模型,研究了滤波参数对谐振频率以及并网电流的影响,根据LCL滤波器的设计约束条件和光伏并网逆变器实例设计了一组最优参数,并进行了仿真研究.结果表明,提出的优化方案不仅能够有效抑制开关频率的高频纹波,还能减小电感取值和阻尼损耗.     

单相光伏逆变器自适应谐波消除电流控制策略

针对两级式单相光伏并网逆变器由于死区时间、直流侧波动等原因造成并网电流畸变的严重现象,将特征谐波消除策略应用于并网逆变器,以优化并网电流波形、提高电流跟踪性能。首先通过Park变换实现单相d-q坐标下的电压电流双环比例积分控制（PI）,再增加含动态增益的补偿环节,对PWM调制波进行重构,实现对谐波的补偿,利用莱文贝格-马夸特（LM）算法改进的BP神经网络提高前馈补偿的精度与对电压畸变的适应性。最后,MATLAB仿真研究以及实验验证了该方法的有效性与合理性。     

基于前馈和PI控制的光伏离网逆变器的研究

针对一般PI控制存在测量干扰的问题,设计了带有前馈补偿器和电流反馈PI补偿器控制的微型光伏离网逆变器. 利用状态空间平均法建立理想反激转换器的小信号数学模型,给出了输入与输出之间的传递函数;设计了带有前馈补偿器和PI控制器的微型光伏离网逆变器控制算法. 为了验证提出的算法,通过微控制器实时对光伏电池板电压、交流输出电流、交流输出电压进行采样和计算,生成SPWM波形并驱动开关管来实现DC-DC升压变换和DC-AC变换,得到较为稳定的正弦输出. 对实验得出的结果进行分析,充分验证了控制算法的有效性和可行性.     

单相LCL型光伏并网逆变器的控制技术

采用并网电流和电容电流双闭环控制策略对并网电流进行直接控制,与传统的并网电流单环控制相比,相当于引入了虚拟阻抗来增加系统阻尼,从而抑制了谐振,增加了系统的稳定性.对提出的策略进行系统建模,深入分析了所提策略的控制器参数对系统稳定性的影响.仿真结果表明,该策略可有效抑制进网电流谐振,并且具有较高的入网电流功率因数和良好的稳态性能.     

光伏逆变器无功调节能力分析与控制策略

笔者在本文中,首先建立了光伏逆变器配电网稳态分析模型,之后以接入点运行电压、最大运行电流与SPWM调价控制系统,以此为约束条件,探究不同工况条件下逆变器的无功调节能力,然后分析了光伏逆变器无功调节的控制策略。在本文中,笔者结合自身的工作实际和相关的理论文献,从联网光伏逆变器稳态分析模型、调节能力与控制策略等方面分析了该命题。     

LCL型SAPF的并联复合电流控制策略

针对传统控制器动态性能差、稳态跟踪精度不高、无法对变化的谐波电流进行实时调整的问题,提出一种基于LCL型有源电力滤波器的并联型复合电流控制策略。将模糊PI控制器和快速重复控制器结合,提高了系统的动态响应速度和稳态补偿精度,并给出了详细的设计方案。为了提高直流侧电容的稳压速度,对电容电压控制设计了模糊PI控制。最后仿真验证了该控制策略的有效性和优越性。     

光伏并网逆变器中FIR滤波器的设计与实现

为减少对电网的污染,在进行光伏并网逆变器设计时,要产生与电网同频、同相的交流电,并使并网逆变器的功率因数接近于1,这就要求滤除电网中的谐波信号.针对数字化并网逆变器,研究基于Matlab仿真软件与数字信号处理器TMS320F2812实现FIR数字滤波器的设计思路,并对仿真结果进行分析,提出了针对电网信号特点的滤波器设计方法,对光伏并网逆变器的设计有一定参考价值.     

一种单相光伏并网逆变器控制技术

为了解决光伏电池最大功率的传输问题,通过建立光伏发电系统的数学模型,提出了一种单相光伏并网逆变器的控制技术.仿真实验显示,该控制方法能够实现对逆变器输出电压、电流的稳定控制,且能够使光伏电池保持最大功率输出,进而验证了该控制方法的有效性和可行性.     

基于准PR控制的三相光伏并网逆变器研究

在光伏发电并网过程中,为避免光伏发电系统的耦合影响电网质量,提出一种更为简单的三相并网逆变器的控制策略。利用MATLAB/SIMULINK建立在两相静止坐标系下三相并网逆变器的数学模型,采用外环为功率环,内环为电流环,选择准比例谐振(PR)控制器实现电网电流的控制,最后得到了三相并网逆变器的控制系统。通过仿真实验,验证了控制策略的可行性。     

Power Control Based on State Space Strategies for Grid-Oriented Inverters with LCL Filters

面向LCL型并网变换器的状态空间功率控制策略研究

陆春宇,花为,胡铭觐

（东南大学 电气工程学院,南京 211189）

摘要：

针对带LCL滤波器的网侧变换器三阶数学模型,分析了其复杂动态特性及可能影响系统稳定性的谐振问题。为实现LCL型系统的有源阻尼谐振抑制及提升电流调节性能,提出一种考虑参数整定的状态空间电流调节策略,相关参数基于模型等效方法计算获得。相比于传统有源阻尼方法,本文将扩展状态观测器与电流控制策略相结合,有效避免了额外传感器的使用,同时结合滤波策略的同步锁相环能够有效抑制电网电压。最终,基于上述策略构建的双闭环功率调节器能够有效提升功率控制的动态性能及稳态精度。仿真结果验证了调节策略的有效性。

关键词：LCL型并网变换器,状态空间电流控制,同步锁相环,闭环功率控制

     

基于EMD-CNN的光伏逆变器开路故障诊断

绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是光伏逆变器的核心部件,其若发生开路故障,不但会影响光伏逆变系统的稳定运行,且可能会损坏系统设备.从减少传感器使用数量和融合多尺度特征的角度出发,对开路故障诊断问题进行了研究,提出了一种基于经验模式分解(EMD)和二维卷积神经网络(2D-CNN)的光伏逆变器故障诊断新方法.该方法利用EMD...     

基于相位补偿的并网逆变器改进下垂控制策略研究

文章主要针对微电网与区域电网并网条件下,研究了多个单相逆变器并联运行的协调控制策略。在考虑微电网与区域中大电网的并网过程中的功率能量流动情况,提出了一种基于相位补偿的改进下垂控制方法。仿真结论证明,在负载突变条件下,提出的算法可以对电网电压/频率进行协调控制。     

基于光伏并网逆变器锁相环技术研究

在光伏并网系统中,准确并快速地检测到电网电压的频率、相位和幅值是必不可少的环节。利用DSP内部的捕获单元、通用定时器和比较单元,方便地实现了对电网电压和光伏发电输出电流的信号捕获,从而达到调频调相的目的,达到并网条件。选取电网电压正过零检测数字锁相环,设计了硬件实现电路,给出了软件流程图。实验结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于改进MPPT算法的光伏并网控制策略研究

研究了光伏并网发电系统的控制策略,并进行了一定改进.结合恒定电压跟踪法与增量电导法两种控制方法,提出了一种改进的最大功率点跟踪（MPPT）算法.当外界环境变化时,通过直接控制直流斩波器开关占空比,以达到快速准确的功率跟踪效果.系统通过双闭环并网控制,使并网逆变器在保持并网电流质量的同时更好地控制直流电压.在MATLAB/SIMULINK软件平台上搭建光伏并网发电系统的仿真模型,并验证了改进的MPPT算法及并网控制策略的有效性.     

基于MPPT控制策略的光伏电池建模与仿真

太阳能作为当前最具发展潜力之一的可再生能源,将会在今后的能源结构中发挥重要的作用.光伏发电中进行能量转换的最基本单元是光伏电池,通过对光伏电池进行数学建模,并根据其仿真模型分析,能掌握光伏电池的输出特性.光伏电池利用率的高低受各种因素的影响,为了使光伏阵列在任何外界条件下,都能输出当前工况下最多的能量,本文采用最大功率点跟踪策略对其控制.本文推导了光伏电池的数学模型,且选择合适的最大功率跟踪策略对其控制,通过Matlab仿真验证其MPPT控制策略的有效性和正确性.     

基于PROFIBUS-DP总线的变频器群控网络的组建

利用PORFIBUS-DP总线通信技术,并结合MCGS监控软件,组建了西门子MM420变频器群控网络,变频器群控网络以CPU315-2DP为主站模块,MM420变频器与自行开发的DP通信卡构成从站模块.提出了群控网络的结构框架和相关通信协议,描述了变频器总线控制系统的功能码设置步骤以及监控程序的开发过程,实现了对多台变频器的实时监控和对多台电机的实时运转速度的跟踪.     

基于改进模糊控制的光伏MPPT策略研究

针对基于二维模糊控制的光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)控制方法在外界环境急剧变化时响应较慢、输出不够平稳等不足,提出了改进的模糊控制算法.该算法在传统二维模糊控制的基础上增加了一个反馈输入量,改善了系统的动态性能.仿真结果表明,与二维模糊控制及常规扰动观察法相比,改进的模糊控制不仅能快速响应外界环境的变化,而且具有较好的控制精度.