大功率光伏并网发电系统RTDS的建模与仿真

首先,通过实时数字仿真器(RTDS)的小步长模型和大步长模型构建了100 kW光伏并网发电系统仿真测试平台,包括光伏逆变器、控制器及外接电力系统等.然后,着重介绍了电流控制器的工作原理和RTDS建模方法.最后,基于该平台设计并完成了验证电流控制器控制性能的稳态、暂态仿真实验;同时,对一台实际大功率光伏并网逆变器进行了相同的现场检测试验.通过两种实验结果的对比分析,证明了基于RTDS的大功率光伏并网发电系统测试平台的有效性,说明了其具备在模拟实际工况下对控制器进行研究、分析的能力且可行性较强,具有一定借鉴意义.     

基于PSpice ABM的光伏并网系统仿真研究

为探索光伏并网系统的PSpice仿真方法,以实际课题中两级式光伏并网逆变系统为背景,根据光伏电池的物理数学模型,采用orCAD/PSpice10.5模拟行为模型(ABM)方法建立了光伏阵列仿真模型和光伏并网发电控制器模型,实现了两级式光伏并网逆变系统级仿真,并对光伏并网发电系统受温度、光照影响进行了仿真分析。仿真结果表明,采用PSpice可对大型光伏阵列并网发电系统进行较高精度的模拟仿真,基于PSpice ABM建模的光伏并网系统仿真具有实际工程意义,为光伏系统级仿真提供了一种方便有效的仿真方法和手段。     

一种基于LCL滤波器的单相光伏并网逆变器的实用设计

介绍了单相光伏并网逆变器LCL滤波器的参数设计方法,根据并网发电系统入网电流谐波含量标准的要求,通过采用比例和重复控制相结合的复合控制设计逆变器电流环控制器,给出了复合控制器设计方法。通过实验证明了设计方法的有效性。     

单级式光伏并网逆变器的PR和MPPT集成控制策略

单级式光伏并网逆变器具有结构简单,成本低、效率高的优点,尤其适合于大容量光伏并网发电系统。针对单级式光伏并网逆变器,提出了一种结合PR和MPPT控制的集成控制策略,它具有功率外环和电流内环的结构,可以同时实现最大功率无差跟踪控制和单位功率因数并网控制。建立了α-β坐标系下的逆变器系统数学模型,给出了结合根轨迹和频率特性的PR控制器参数设计方法,并进行了参数设计。建立了10 kW单级式光伏并网发电系统的仿真模型,仿真结果表明,在模拟标准光强、云朵飘过及全天光照的条件下,PR和MPPT集成控制策略能够快速跟踪光照的变化,实现MPPT的无差跟踪控制及单位功率因数并网控制,具有良好的动静态性能。     

基于粒子群优化算法的并网光伏发电单元建模

以状态空间平均法为基础,建立了单级式并网发电系统单元的模型,主要包括3个部分:光伏阵列、逆变器及控制器、并网侧LC滤波器和线路等环节的等效阻抗,利用粒子群优化算法分步辨识内环和外环模型参数。首先在d轴内环控制器的参考电流上施加阶跃扰动,辨识内环控制模型的参数;然后简化等效内环控制器模型为一阶惯性环节,辨识其模型参数;最后在光伏阵列最大功率点输出侧的直流电压上施加阶跃扰动,以等效内环控制模型为基础,辨识外环控制模型的参数。在Matlab中分别建立光伏并网发电单元系统的详细模型和所提的传递函数模型,结果验证了所提模型的合理性。     

滞环SVPWM控制在光伏并网逆变器中的应用

由于光伏并网发电系统有许多优点,这里在两级式光伏并网发电系统的基础上,分析了滞环空间矢量脉宽调制电流控制原理,并将其应用于光伏并网发电系统的逆变器控制,以此来提高光伏发电并网控制的动态响应和并网电流质量.建立了系统仿真模型和相应的实验平台,仿真和实验结果表明了该控制方法的有效性,能较好地满足光伏并网控制的要求.     

基于级联逆变器的光伏并网发电系统控制策略

提出了基于混合控制的级联逆变器光伏并网发电系统的双级控制策略。通过控制电流瞬时值反馈滞环控制单元输入电压值为恒定,将输入电压控制和光伏系统并网电流控制解耦,简化了控制器设计。该双级控制策略可在进行最大功率点跟踪(MPPT)的同时保证并网电流质量。对该控制策略进行了分析,对瞬时值反馈单元双环控制器参数进行了设计。最后进行了实验,结果验证了所提出的控制方法的有效性。     

无源性控制在三相光伏并网发电系统中的应用

三相光伏并网发电系统是非线性系统,受外部环境和电网的影响.系统存在较强的外部干扰和非线性不确定因素.针对系统的工作特点,提出了基于d-q变换的无源性控制器方案,并将基于d-q变换的无源性控制应用到两级式三相光伏并网发电系统逆变器的控制中.为验证控制方法的有效性.搭建1 kWp的双级式光伏并网发电系统.应用DSP控制技术和改进MPPT算法.实验结果表明.该方法具有良好的稳态和动态特性,实现了与电网电压同步的正弦电流输出,提高了系统效率和可靠性.     

大功率光伏并网电流控制器的RTDS建模与仿真

基于实时数字仿真器(RTDS),提出了一种检验大功率光伏并网电流控制器控制性能的实时数字仿真方案。利用RTDS构建了100 k W光伏并网发电系统仿真试验平台,并分别搭建了基于比例积分(PI)和比例谐振(PR)两种控制算法的电流控制器模型。模拟实际工况设计了相应的稳态、暂态仿真试验,对两种控制器的控制性能进行了考察。仿真结果有效验证了两种电流控制器的有效性和局限性,也为相关控制器性能的检测提供了借鉴。     

光伏并网发电通信控制装置的设计

设计了一种光伏并网发电通信控制器。通过RS-485口采集各组光伏发电单元及其他设备的模拟量参数,计算光强、直流电压和电流进行逆变辅助控制,对自动跟踪各单元进行一致性控制,并利用检测风速对自动跟踪各单元进行保护控制。采集计算系统运行参数,供检测系统显示和分析。该通信控制器还具有基于Modbus协议的远方通信功能。     

具有MPPT功能的单级式光伏并网发电系统仿真分析

阐述了单级光伏并网系统的结构及其控制过程,建立了光伏阵列模型和光伏并网发电系统模型,利用光伏阵列模型模拟了光照和温度变化条件下光伏并网系统的输出情况.仿真实验表明,该单级式光伏并网发电系统能够迅速、有效地跟踪到光伏阵列的最大功率点,在并网电流的控制方面能准确的跟踪电网电压相位,使逆变器的输出电流与电网电压同频同相,保证...     

基于端口受控哈密顿系统模型的带恒功率负载的Buck变换器控制

采用端口受控哈密顿系统方法和无源性控制理论,建立带恒功率负载的Buck变换器的哈密顿模型,分析了Buck变换器控制系统平衡点的稳定性问题,并设计了控制器。仿真结果表明,通过对控制器参数的适当调整,控制系统可以获得较好的动态和稳态性能。     

FACTS的PCH模型与自适应L2增益控制

采用预置反馈方法 ,首先推导了 TCSC与 STATCOM的 PCH(端口受控哈密顿 )模型 ,接着基于受控哈密顿 ( Hamiltonian)系统理论 ,采用自适应 L2 增益控制设计方法分别设计了单机电力系统中相应的自适应 L2 增益控制器。仿真结果表明 ,通过与传统 PID控制器以及不同的干扰抑制比相比较 ,所设计的控制器具有较强的鲁棒性     

光伏并网功率控制器双模块控制方案

以中小容量单相光伏发电系统为背景,从有功功率调度角度对光伏并网功率控制器的控制方法问题进行探讨,旨在解决传统方法在有功功率控制方面存在的灵活性差、误差较大的问题,提出了一种具有灵活的有功功率调度和跟踪特性的新型双模块控制方案.首先描述了并网功率控制器的工作模式,在此基础上分别对控制方案中两个控制模块进行数学建模和动态、稳态性能分析.利用MATLAB/Simulink软件构建了并网逆变系统模型以及分别基于传统控制方案和新型控制方案的并网功率控制器模型,仿真结果表明,提出的控制方案在有功功率调度和跟踪方面具有显著优势,输出并网电流总谐波畸变率低,功率可调度范围宽,快速跟踪功率指令能力强,具有广阔的工程应用前景,可以灵活地对光伏并网发电系统进行功率控制.     

FACTS的PCH模型与自适应L2增益控制(二)应用篇

采用预置反馈方法,首先推导了TCSC与STATCOM的PCH（端口受控哈密顿）模型,接着基于受控哈密顿（Hamiltonian)系统理论,采用自适应L2增益控制设计方法分别设计了单机电力系统中相应的自适应L2增益控制器。仿真结果表明,通过与传统PID控制器以及不同的干扰抑制比相比较,所设计的控制器具有较强的鲁棒性。     

基于哈密顿系统理论的超导储能装置控制器的设计

针对电力系统非线性的特点，将电力系统中的一类仿射非线性系统转换为标准的哈密顿系统，进行了超导储能SMES（Superconducting Magnetic Energy Storage)有功功率的控制设计，对无功功率用传统的比例环节进行设计，基于受控哈密顿系统理论，建立了SMES装置的端口受控哈密顿PCH（Port Controlled Hamiltonian)模型，针对系统的外界干扰和参数不确定性，采用自适应KL2增益控制设计方法设计了含有SMES装置的单机无穷大电力系统的自适用L2增益控制器。仿真结果表明，采用基于哈密顿系统理论的自适应L2增益控制方法对SMES有功功率的设计，利用传统的比例积分PI（Proportion Integration)控制器进行无功功率控制，能够有效地抑制干扰，显著地改善系统的动态性能。     

Z源逆变器光伏并网控制策略研究

Z源变换器因其具有的诸多优点,成为当今研究的热点.首先对基于Z源变换器光伏并网发电系统的工作原理进行了分析,建立了平均状态模型;在此基础上设计了相应的控制器,其特点为:针对系统各部分时域响应特点实现了系统解耦控制,实现了最大功率跟踪与同步并网的要求;采用新的Z源升压控制方案,以适应光伏电池输入电压变化范围较大的特点;采用新型功率扰动的最大功率跟踪方案,保证了并网电流的稳定性.实验仿真证明了控制器的有效性.     

基于RTDS的大型光伏并网发电系统仿真研究

研究了大型光伏并网发电系统的结构和控制原理,确立了光伏电池、逆变器和控制系统的数学模型,采用的最大功率跟踪控制原理可以准确跟踪系统的最大功率输出。在RTDS数字仿真装置上搭建内蒙古某5 MW光伏并网发电系统的模型。通过所建系统的仿真模型,分析了光照强度和温度变化对系统传输功率的影响,并验证了仿真模型的正确性以及工程仿真分析的可用性,仿真结果表明搭建的模型可以准确仿真并网光伏发电系统的稳态运行。     

光伏发电利用技术研究

研究了光伏并网发电系统和独立发电系统中的能量管理及高效利用技术。针对光伏并网发电系统,提出一种模块化光伏并网发电系统结构及其系统效率优化控制方法,并进一步提出低漏电流高效率非隔离并网逆变器拓扑。针对光伏独立发电系统,提出采用三端口变换器统一、集中实现系统功率管理和控制,具有集成度高、效率高、体积成本低、控制性能好等优点。     

基于Matlab的光伏并网系统仿真研究

研究了一种单相光伏并网发电控制仿真系统。采用DC/DC和DC/AC两级拓扑结构对光伏并网系统进行了研究和设计;采用功率扰动法实现最大功率点闭环跟踪,并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流参数在逆变电路中通过PI调节实现。采用基于Matlab的光伏电池仿真模型对所设计的光伏并网系统进行了仿真。仿真和实验结果表明,基于Matlab的光伏仿真模型能够有效地模拟实际光伏并网系统的行为特征性,证明此系统在实际中是可行的。