孤立电网条件下电压源逆变器并网稳定性研究

重点研究了利用下垂控制策略的电压源型逆变器与孤立电网并联运行时,由功率不平衡引起的系统频率波动对逆变器并网稳定性造成的影响。首先建立了基于电压电流双环控制的逆变器状态空间模型,利用参数敏感度分析方法,证明了电压源逆变器在旋转坐标系下采用比例积分控制器时,其并网电流稳定性几乎不受系统频率波动的影响。在此基础上,采用了一种改进的下垂功率控制器,改善了逆变器与孤立电网并联运行时,其功率调节的动态特性;最后通过仿真验证了所提理论及算法的有效性。     

微电网储能双模式逆变器控制方法的研究

文章设计了应用于微电网的储能双模式逆变器系统,该系统利用三相逆变器SVPWM算法实现了对双模式逆变器并网运行的有效控制,利用与并网模式有相同电流内环的独立运行控制方法,对逆变器独立运行时电压幅值和频率控制,基于前馈控制的无缝切换控制方法,对电网状态检测方法以及防冲击的切换方法进行试验,试验结果验证了文章所提出理论的正确性和可行性。     

基于PMU的同步定频微网孤岛运行控制策略

针对微网孤岛运行采用下垂控制时造成的频率偏差、功率无法精确分配问题,提出一种基于PMU的同步定频微网孤岛运行控制策略。以PMU秒脉冲为同步参考信号,计算生成统一参考坐标系的实时旋转相角。基于此相角对各节点可调度型分布式电源逆变器进行同步控制,使其输出频率固定、相位相同的电压。根据各测点PMU同步功率量测信息,结合各分布式电源额定容量占比,对逆变器输出电压进行二次调整,实现各分布式电源输出功率的精确分配。通过建立传递函数、绘制根轨迹对逆变器功率控制参数进行分析和设计。利用Matlab/Simulink时域仿真模型和微网实验平台共同验证了所提策略的可行性和有效性。     

高速实时网络控制微电网逆变器并联技术

提出一种应用于新能源分布式供电系统的高速、实时网络控制微电网逆变器并联技术。系统中网络通讯线上速度百倍于CAN通讯,大量采样信号与控制信号以数据帧的形式在主站控制器与从站控制器间交互。为了在非线性负载时输出电压有较优异的总谐波失真THD值,该文讨论单机基于重复控制及其改进方法的瞬时均流算法,比较不同重复控制方法下系统均流控制器的设计方法和性能效果。实验表明:非线性负载条件下输出电压具有较优异的THD值,且在负载切换时,可保证优良的动态均流效果。     

基于准PR控制的隔离型准Z源单相光伏并网逆变器研究

针对传统PI控制在隔离型准Z源逆变器中存在稳态误差,抗电网干扰能力差以及不能及时快速跟踪输入变化的问题,提出准PR控制的方法,可提高输出电压和电流的质量,并达到及时跟踪输入变化的目的。其中,准PR控制器在基波频率处的增益趋近于无穷大,可实现对某一固定频率正弦指令的信号的无静差跟踪控制。详细介绍准PR控制器的设计,并在Saber环境中搭建系统仿真模型,对所设计的控制器进行验证。结果表明,基于准PR控制的隔离型准Z源单相光伏并网逆变器不但能有效实现并网逆变器的控制,而且可使系统保持稳定。     

基于内模原理的光伏三相并网逆变器电压估计与控制方法

随着光伏发电的占比迅速增大,光伏并网逆变器的控制器需要从锁相环中获取公共耦合电压点的幅值和相位,当其处于弱电网或电网电压传感器出现故障时,会造成锁相环不稳定,大大增加了逆变器的控制难度。提出一种基于内模原理的光伏逆变器电网电压估计与控制方法,该方法利用电流测量和滤波器参数的标称值,实现了公共耦合电压估计和单位矢量生成。在小型实验室样机上进行了实验,结果表明：与采用电压和电流传感器的传统电流控制相比,所提控制方案在理想和非理想电网电压条件下都能提供更好的瞬态响应能力,从而验证了所提方法的有效性。     

一种基于能量成型控制的并网电流谐波抑制方法

合理设计并网控制器,对并网逆变器提升并网电流谐波抑制能力至关重要。传统下垂控制逆变器的并网控制器结构复杂且控制参数多,不利于实际应用。因此,提出一种新型电压型控制逆变器并网电流谐波抑制方法,将并网逆变器模型转化为端口受控Hamiltonian模型,并与能量成型控制理论相结合设计了并网电流谐波抑制控制器,具有控制结构简单、控制参数少等优点。最后,基于实验室搭建的Danfoss变频器平台,利用RTBox控制器对控制方法进行数字化实现,在不同试验环境下验证了所提的并网电流谐波抑制方法。     

采用空间矢量调制方法的光伏并网系统滞环电流控制

文章研究了基于空间矢量调制概念的光伏并网系统滞环电流控制技术。该技术使用双滞环控制器获取电流误差信息,内滞环使输出电流在限定范围内,外滞环确定输出指令电压信号的空间位置。根据电流误差信号优化并网逆变器输出电压矢量,使误差电流信号变化速度降低,从而使逆变器的开关频率降低。该技术结合了空间矢量控制及滞环电流控制方法的优点,提高了逆变装置直流端的电压利用率,系统响应速度快,并且减少装置的散热及能量损失,使系统高效运行     

不平衡电网电压下光伏逆变器控制方法的改进研究

针对电网电压不平衡条件下光伏并网逆变器的控制性能变差的问题,在基于传统双d-q同步旋转坐标系的PI调节器基础上引入具有动态跟踪频率变动的降阶谐振环节,形成新型比例积分一阶谐振(proportionalintegrator and reduced order resonance,PIROR)电流控制器。该控制器不需对不平衡下的正负序电流进行分解,对输出电流可无差控制。加入具有跟踪频率变动的一阶谐振环节可保证同步控制负序电流的精确度,同时谐振系统结构相对简单,易于工程实现。仿真结果表明,在电网不平衡扰动下,该控制方案可提高光伏逆变器在不平衡电网电压下运行的动态性能和运行的可靠性。     

微网孤岛模式下逆变器双闭环控制策略

微网系统孤岛运行时,失去电网电压和频率的支撑,传统的单闭环电压控制已经无法满足对逆变器的有效控制。文章在传统单闭环电压控制的基础上,加入电流内环,采用电压预同步控制,对交流母线电压和频率有效控制,减小逆变器输出电流对电网的冲击。引入电容电流前馈解耦,保证逆变器输出功率实时满足不同负载的功率变化,提高了系统带感性负载时的稳定性。通过仿真分析,该控制策略实现了交流侧母线电压和频率的稳定,且系统带不同负载时,逆变器具有较好的动态响应性能,验证了该控制策略的有效性和正确性。