三相并网逆变器数学模型与控制策略研究

并网逆变器在光伏并网发电系统中承担着将光伏电池发出的直流电逆变成符合并网要求的正弦交流电供交流负载使用或并入电网。文中建立了dq旋转坐标系下的三相并网逆变器的数学模型,提出了一种新的SVPWM控制算法,分析研究了电网电压定相SVPWM控制策略并设计了电压电流双环控制器及基于瞬时无功理论的锁相环,通过锁相仿真波形验证了简化设计的可行性。     

一种光伏并网逆变系统低电压穿越控制策略研究

电网三相跌落故障下,两级式光伏逆变器的直流母线电压及并网电流会不稳定,从而导致光伏逆变器由于过压或者过流而脱网,而光伏逆变器的脱网又会恶化电网系统的安全运行,从而造成更为严重的事故。针对这一问题,文中首先在分析三相光伏并网逆变系统结构及控制的基础上,提出电网故障下保持系统直流母线电压及并网电流稳定的控制策略,且采用所提控制策略下的光伏并网逆变器能够在电网故障期间对其提供一定的无功支持。最后,搭建了三相光伏并网逆变系统的数字仿真平台,结果验证了所提控制策略在三相跌落故障下的有效性与优越性。     

一种基于有源滤波与光伏发电的并网逆变器控制方法

文中提出了一种基于有源滤波与光伏发电的并网逆变器的控制方法,在并联型有源电力滤波器的基础上拓展了新能源发电功能,采用电压电流双环对并网逆变直流侧电压和系统电网输出有功电流进行控制。该并网逆变器既可以滤除负载的谐波和补偿负载的无功功率,也可以实现有功功率的有效传输,适于未来微电网中并网逆变器的应用研究。     

大容量光伏发电关键技术与并网影响综述

大容量光伏并网发电是新能源发展的重要趋势。本文综述了大容量光伏发电的原理和特点,并比较了分布式和集中式光伏电站的优劣。针对大容量兆瓦级太阳能光伏电站的并网要求,综述了光伏并网变换器在无功控制、有功调节和低电压穿越方面的实现方法。在大容量光伏设备方面,高效率、低谐波、强可靠性的电网友好型光伏产品是竞争的核心。阐述了光伏发电对电网造成的主要影响,并分析了产生这些影响的原因。结果表明,光伏发电机组的系统惯量小是造成电网稳定性降低的重要因素,配电网中光伏电源带来的潮流变化将引起一系列问题。大容射光伏并网要求电网规划和运行都要全面考虑光伏电站出力的随机波动性,借助精确的负荷预测和发电预测技术,与常规能源机组统一协作保证供电可靠性。     

基于DSP的光伏并网逆变器的设计

光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势,文章根据光伏并网发电系统的特点,设计了一套基于数字信号处理器TNS320F2407控制的单相光伏并网逆变器。分析了系统的结构和控制原理,设计了最大功率点跟踪算法和锁相环的软件设计流程图。实验结果表明并网电流波形良好,逆变器输出的电流基本与电网电压同频同相,并网的功率因数近似为1。     

基于DSP的光伏并网技术的研究与实现

在光伏并网发电系统中,为了避免所发电能并入电网后造成电网污染,必须使用锁相环（PLL--Phase-Locked Loop）技术,保证并网电流和电网电压严格同频同相。文中针对软件锁相环技术,提出了一种基于电网电压过零检测硬件电路的新方法,并在CCS3.3软件中编写程序,以DSP芯片TMS320F2812为控制芯片进行了实验验证。实验结果表明此锁相环方案可以快速准确地使并网电流跟踪电网电压。     

基于坐标变换的间隙性功率并网系统解耦控制与设计

针对逆变器电流环的有功电流和无功电流存在耦合的情况,文中采用电流的解耦控制,达到独立控制逆变器的有功功率和无功功率;针对逆变器直流侧电压容易波动,文中采用双环控制,稳定逆变器直流侧的电压。搭建了MA-TALAB/SIMULINK系统仿真实验平台,通过间歇性能源输入逆变器功率变化的实验,验证了该逆变器能独立控制输出的有功功率和无功功率,并且保证了直流侧电压的稳定。     

单级三相式光伏并网逆变器仿真研究

本文在MATLAB/SIMULINK下搭建了整个单级三相式光伏并网逆变器的仿真模型,包括电池及最大功率跟踪(MPPT)模块。并采用同步PI电流控制技术,实现无功电流和有功电流的独立控制,具有较好的动态和稳态特性。     

双馈风电机组低电压穿越问题研究

本文介绍了储能Crowbar和电网电压跌落时的无功需求,在此基础上本文提出了一种新的网侧变流器故障时无功控制策略,仿真验证了控制策略的有效性。接着提出了双馈电机风力发电系统低电压穿越的控制逻辑,在双馈电机风力发电系统仿真平台上运用Matlab/simulink,采用储能Crowbar和故障时无功控制策略以及叶尖速比控制等策略实现了双馈电机风力发电系统的低电压穿越。     

基于FPGA的三相电网故障环境下锁相技术分析

为使三相光伏并网逆变器在各种电网环境下准确、快速地锁定基波相位。利用三相锁相环基本结构,提出了一种在FPGA上的数字锁相环设计。通过流水线结构编写Verilog HDL硬件描述语言对dq坐标变换、PI控制器和数控振荡器在FPGA模块化实现锁相算法。并以FPGA为验证平台,分析了三相锁相环在电网故障环境中,即三相不平衡、频率突变、相位突变和电网谐波干扰等对三相锁相环技术分析得出误差。利用Matlab模拟电网故障Modelsim进行系统仿真,仿真结果验证了该锁相环能够快速准确地锁定电网基波相位,并对畸变电压具有较强的抑制作用。     

单相光伏逆变器的改进型并网控制方法

单相光伏并网逆变器通常采用双闭环控制和电网电压前馈控制的策略,其中双闭环的外电压环为采用PI恒压控制逆变前直流侧电压,分析比较了准比例谐振调节和PI调节两种电流内环的输出外特性,通过对电流内环采用准比例谐振控制的控制系统进行分析建模,建立了逆变器的单相并网仿真模型。仿真结果显示电流内环采用准比例谐振控制能实现并网电流的无静态误差控制,并减小电网频率偏移对并网电流的影响。仿真及实验得到的输出正弦电流波形良好,基于该并网控制策略的光伏逆变器能以高功率因数向电网发电,动态响应快、鲁棒性强、跟踪精度高、并网电流的THD明显优于传统方法,从而验证了改进后模型的可行性和实用性。     

锁相环在光伏发电系统中的应用

锁相环是光伏发电系统并网的重要环节。锁相环的主要作用是输入与输出信号的频率相等时,输入、输出电压保持固定的相位差值,即输出与输入电压的相位被锁定。文中从锁相环的概念入手,介绍了锁相环3部分的工作过程。在结合锁相芯片CD4046实现对采集电压信号频率及相位数据的锁定,并通过锁相和失锁的信号输入逆变器。当光伏发电系统中逆变器输出的电压相位、频率和幅值严重偏离正常并网值时,可报警输出开关量值,发出报警并通过隔离开关使电网分离。     

Enhanced power quality based single phase photovoltaic distributed generation system

This article presents a novel control strategy for a 1-? 2-level grid-tie photovoltaic (PV) inverter to enhance the power quality (PQ) of a PV distributed generation (PVDG) system. The objective is to obtain the maximum benefits from the grid-tie PV inverter by introducing current harmonics as well as reactive power compensation schemes in its control strategy, thereby controlling the PV inverter to achieve multiple functions in the PVDG system such as: (1) active power flow control between the PV inverter and the grid, (2) reactive power compensation, and (3) grid current harmonics compensation. A PQ enhancement controller (PQEC) has been designed to achieve the aforementioned objectives. The issue of underutilisation of the PV inverter in nighttime has also been addressed in this article and for the optimal use of the system; the PV inverter is used as a shunt active power filter in nighttime. A prototype model of the proposed system is developed in the laboratory, to validate the effectiveness of the control scheme, and is tested with the help of the dSPACE DS1104 platform.     

基于DSP的并网逆变器的设计

逆变是整流的逆过程,逆变器是将低压直流电转换成交流电的装置。为了能将转换后的交流电送回电网,实现能量再循环,设计了基于DSP的并网逆变器,采用倍频单极性SPWM技术实现逆变控制,并利用DSP外设CAP检测逆变器输出电流频率和相位,以软锁相技术实现逆变器输出电流的相位和频率与电网电压同步;利用DSP外设ADC采集逆变器的输出电流与电网的电压,采用PI闭环调节以增加逆变器输出电流的稳定性,最后搭建实验样机验证设计的可行性。     

光伏并网逆变器的仿真研究

为了提高光伏发电效率和电能质量,对光伏并网逆变器进行了相关研究,针对光伏最大功率点跟踪问题,对传统的电导增量法进行融合和改进．提出一种改进的电导增量控制算法。该控制算法能够快速精准地跟踪最大功率点;有效改善系统在最大功率点附近的震荡现象;提高了光伏电池的发电效率。在逆变控制方面,采用电压外环、电流内环的双PI环控制,电压外环实现中间直流母线电压的稳定控制。电流内环用于控制输出电流的稳定,两者通过中间直流母线耦合,匹配简单,系统控制具有较好的快速性和稳定性;减少了谐波含量,输出电流具有良好的正弦度,且与电网电压同频同相．因而提高了电能质量。最后用matlab对光伏并网逆变器进行建模仿真,实验结果表明该系统工作稳定．性能良好。达到了预定的设计效果。     

基于准比例谐振的电流双闭环光伏并网控制

光伏并网逆变器的控制技术是光伏发电系统的关键环节,其中基于电流闭环的矢量控制技术在并网逆变器中应用比较广泛。为了解决同步旋转dq坐标系下解耦控制繁琐、困难等问题,本文研究了一种基于准比例谐振的电流双闭环控制策略。仿真结果表明,在静止坐标系下可以对特定频率(谐振频率)的正弦信号进行无误差跟踪,该方法简单可靠,同时还能有效抑制电网电压的扰动。     

单相光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器是并网发电系统进行电能变换的核心,本文基于单相全桥逆变器选取双极性SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制策略,并在此基础上进行了闭环设计.该方法运算简单且便于数字化实现,仿真波形表明该控制策略能够得到高质量的输出正弦波交流电,并且实现与电网的电压同一频频率及同一相角,从而使得系统功率因数近似为1,仿真验证了该方法的有效性.