光伏并网逆变器的三环控制策略研究

在光伏并网逆变系统中,常用的双闭环电流控制会导致系统存在动态响应速度慢或开关频率不稳定的缺陷.鉴于此,提出一种电压外环,电流内环,频率中间环的三环控制方法.通过对整个逆变系统进行深入的理论分析,利用Matlab/Simulink搭建仿真模块进行仿真实验,并搭建1 kW的实验平台进行实验分析.实验的结果表明,三环控制下的逆变系统简化了滤波器设计,保证了逆变器输出电流波形质量,使其只含有少量的高次谐波,使系统的输出电流和电网电压同频同向,并网的功率因数接近于1.     

Z源光伏并网直接电流单周控制系统

为构建高效且结构简单的光伏并网系统,将单周控制这一非线性控制方法用于电流内环,快速跟踪电流的同时,开关频率得以保持不变,改善了传统并网逆变系统三环控制性能。阻抗源（Z源）变换器将光伏电池板电压提升以满足并网电压条件,并实现最大功率跟踪。给出了综合以上两者的系统结构和单周控制模型,通过对电流跟踪过程的理论分析,结合MATLAB/Simulink仿真结果表明并网电流能很好地跟踪指令电流与电网电压同步。该方案通过了小功率实验验证。     

一种基于时域分析法的光伏并网逆变模块研究

这里针对一种基于时域分析法的模块式光伏并网逆变系统进行研究。通过求解平均负载电导及平均负载电纳,得到并网逆变模块负载侧有功、无功及谐波电流。在此基础上提出一种电能质量就地控制的指令电流合成方法,并结合逆变系统输出电流PI闭环控制及电网电压前馈控制技术,实现并网逆变模块的控制目标。搭建了基于STM32F103控制器的实验装置,实验结果验证了方案的可行性和正确性。     

一种低并网谐波电流的链式逆变装置

设计了一种使用LC滤波的高频隔离型逆变装置。该逆变装置具有电池侧与电网侧电气隔离、零电压(ZVS)开通、并网电流谐波小等特点。对装置并网逆变侧进行了详细地分析,通过数学模型的建立、控制器设计及算法仿真,给出了一种可以很好抑制并网电流谐波的控制方法。最后,搭建了220 V/20 A输入,220 V输出5 kW样机,实验结果验证了理论分析的正确性与可行性。     

采用Boost的两级式光伏发电并网逆变系统

在光伏并网发电中,为了提高效率,必须实行最大功率点跟踪,而为了实现并网,直流侧电压必须高于电网电压幅值,这就限制了光伏电池电压的调节范围。对一种单相光伏发电并网逆变系统进行了研究,它由Boost DC/DC电路和逆变桥组成。前级Boost斩波电路则通过调节占空比而改变光伏阵列的输出电压,实现最大功率点跟踪;后级逆变电路采用电压外环,电流内环的双环控制方法,电压外环控制逆变侧电容电压的稳定,电流内环控制并网电流实现并网。在这种系统中,最大功率点跟踪和并网是相互独立的,互不干扰,使整个系统更加灵活可靠。主要研究了逆变系统各重要元件参数的选取方法以及逆变系统的控制方法。最后用MatlabR2007a/Simulink进行了仿真,证明了该逆变系统的可行性。     

基于无差拍控制的单相H6拓扑逆变器研究

单相H6拓扑光伏并网逆变器具有高效且抑制漏电流的能力,为了使光伏并网发电系统输出高质量的电能,在分析H6拓扑及无差拍控制工作原理的基础上,推导出了一种单相光伏并网逆变器的无差拍控制PWM算法,提出了一种基于无差拍控制的两级式单相光伏并网逆变器的总体控制策略。最后,搭建了单相H6拓扑光伏并网逆变系统的Matlab/Simulink仿真及实验平台,并对理论分析结果进行了验证。结果表明无差拍控制器应用在单相H6拓扑光伏并网逆变控制系统中能够实现对并网电流的快速准确跟踪,并且具有良好的并网波形质量。     

馈能型电子负载的并网控制

分析了单相馈能型电子负载的原理,主电路采用DC/DC/AC结构,DC/DC变换器采用平均电流模式下的双闭环控制,详细分析了逆变交流侧并网控制方法。基于内模控制原理,逆变器采用零误差电流跟踪并网控制方法,与普通PI控制方法相比,采用该方法后,工频条件下输出电流可以零误差地跟踪给定电流,基本不受电网电压的影响。仿真结果表明,该控制方法可以使逆变器输出电流的相位和频率无误差地跟踪电网电压的相位和频率,逆变电流为正弦,功率因数为1,可以连续调节模拟负载,并且有较好的瞬时响应。     

三相光伏并网系统直接电流控制策略的研究

针对光伏并网的要求,采用同步旋转坐标系下的PI解耦控制和电网电压前馈的复合控制策略,以及固定载波频率的空间矢量脉宽调制(SVPWM)来驱动逆变器,并搭建了基于TMS320F2812的三相光伏并网逆变系统实验模型.实验结果表明,该系统具有良好的动静态性能,并网电流正弦度高,并始终能跟随电网电压的相位和频率,达到光伏并网的要求.     

Z源并网逆变器的单周电流控制策略

提出了一种用于三相Z源并网逆变器的单周电流控制新方法。通过建立三相逆变桥平均电路模型,结合Z源逆变器阻抗网络的输入、输出关系,实现以单位功率因数为目标推导的控制方程,进而基于单周电流控制思想构建控制电路结构,具有动态响应快、控制精度高、鲁棒性强等优点,且控制电路结构简单、易于实现。所搭建的仿真模型对Z源并网逆变器的稳态输出、并网功率突变、输入电压扰动等情况下进行了仿真分析。仿真结果验证了该控制方式的可行性。     

基于电流重构技术的直接功率控制并网逆变器

提出一种基于电流重构技术的无交流电流传感器直接功率控制并网逆变器.在分析SVPWM控制的不同电压矢量情况下母线电流与三相逆变电流对应关系的基础上.通过引入一种改进的电压矢量作用算法,实现了全区域的逆变电流重构,并结合直接功率控制策略搭建了系统实验平台.实验结果证明了所提出方法及系统的正确性与可行性.     

双极型光伏并网系统逆变器故障分析

建立了双极型的光伏并网仿真模型,采用基于电导增量法的最大功率跟踪控制,并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流电压参数在逆变控制电路中通过PI调节实现.实现了逆变器输出的电压和电网侧电压的同频同相.对单、双重逆变器典型故障的波形进行了分析,双重逆变器改善了输出波形,更利于电网.     

基于SPMC75F2413A的小功率光伏并网系统的设计

提出了基于16位单片机SPMC75F2413A的光伏并网系统软硬件的设计方案,系统以SPMC75F2413A作为主控芯片来控制单相桥式逆变主电路.在实现太阳能电池最大功率点跟踪的同时,该系统能实时检测太阳能电池输出电压和电流、电网电压和负载电流,采用软件锁相技术使输出电压同步跟踪电网相电压的频率和相位.通过对光伏并网系...     

基于功率前馈的H6拓扑无差拍并网控制方法

单相H6拓扑光伏逆变器具有高效及抑制漏电流的特点,可有效提高光伏并网系统的效率及安全性。为减小控制延时造成的并网电流畸变率,在分析H6拓扑及无差拍控制工作原理的基础上,提出了预测型无差拍电流控制方法。同时引入功率前馈控制,有效提高了输出电流对输入功率变化的响应速度。在Matlab/Simulink中搭建了单相H6拓扑光伏逆变系统进行仿真,并搭建了2 kW实验样机,验证了该控制方法的有效性。     

基于改进型电流控制策略的单相并网逆变装置研究

单相并网逆变装置的性能主要取决于其控制技术,传统的并网电流瞬时值单环PI控制虽然能够获得快速的动态性能,但不能保证输出电流幅值的精度且系统会受电网电压影响。针对以上问题,本文提出了并网电流平均值外环和瞬时值内环的双环控制策略,提高了系统的精度,并在内环加入电网电压前馈环节,消除了电网电压的干扰。通过仿真实验和样机对比实验证明了所提方案的有效性。     

风力发电并网逆变器的研究

针对变速恒频的直驱型风力发电系统与电网的接口-并网逆变器存在的问题,提高逆变器的性能和可靠性,选择合理的交直交变流并网方案,控制策略上采用瞬时电流跟踪控制技术对并网逆变器进行控制,使逆变输出电流能够快速动态跟踪电网电压,逆变电流波形保持正弦波,达到与电网电压同频同相。从而大大减少了对电网的谐波污染,提高了风力发电的并网效率和可靠性。同时,对该方法在Matlab R2008a中利用Simulink仿真电力系统工具箱进行了建模与仿真,仿真结果验证了其正确性和可行性。     

基于光伏并网逆变器的一种滞环电流控制技术

在三相光伏并网逆变器系统的设计中,滞环电流控制策略具有开关频率高、电流谐波失真较大等问题.介绍了一种空间矢量-不对称双滞环电流控制方法,在MATLAB/Simulink仿真平台分别搭建了基于三相静止坐标系下与两相静止坐标下的仿真模型,在并网电流与电网电压、开关频率、功率因数等方面对两种控制策略进行对比分析,仿真结果验证了空间矢量-不对称双滞环电流控制方法能够在一定程度上减小开关频率,降低输出电流的总谐波失真.     

基于复合控制的LCL型并网逆变器研究

提出一种适用于LCL型并网逆变器含电容电流前馈和逆变输出电流反馈的控制策略,用来抑制并网逆变器LCL谐振,采用有源阻尼法比例谐振(PR)+重复控制(RC)来控制逆变输出电流从而间接控制并网电流以抑制电网电压波动,实现并网电流对电网电压的跟踪,提高功率因数。实验结果表明所提控制策略的可行性。     

基于Simulink的两级式单相光伏逆变器的系统仿真

针对单相光伏并网系统,以两级式单相并网逆变器的主电路拓扑结构为核心,对其建立了数学模型,并在Matlab/Simulink环境下,搭建了5 kW单相并网逆变器的系统仿真模型。采用基于扰动观测的MPPT算法以及基于电网电压前馈的双闭环控制策略,对其特性进行了深入研究和仿真。并用Matlab语言将MPPT算法编写了函数,可以模拟光照变化,分别针对光照不变和光照变化两种情形进行了仿真分析。结果表明,其不但保证系统有较好的稳定性和快速的动态响应跟踪特性,而且能实现了逆变输出电流与电网电压的同频同相以及较低的逆变电流的总谐波畸变率(THD小于1%)。     

两级式光伏并网发电系统控制规律研究与仿真

根据单相两级式隔离型光伏并网发电系统,设计出前级BOOST升压电路以及后级逆变电路,并分析了其系统控制,计算了BOOST电路以及低通滤波的元器件参数,搭建了MATLAB/Simulink仿真电路,经仿真实验,证明该两级式隔离型光伏并网发电系统输出电流波形失真度小,频率相位特性满足并网要求。     

三相并网DC/AC变换器控制策略研究

并网变换器拓扑结构和控制方法的选择和设计对并网效率、谐波含量、并网质量等产生重要影响,直接影响并网系统的安全性和可靠性。提出基于前馈解耦的电压电流双闭环三相并网变换器控制策略,使输出电压能够快速跟踪额定输出电压,达到所需要输出电压的标准,提高输出电压响应速度,并实现无静差。通过建立三相并网变换器在dq轴坐标系下的数学模型,引入前馈解耦控制,建立电压控制器和电流控制器的输出解耦数学模型,并分析前馈解耦控制的原理,采用电压、电流双闭环实现系统的控制。电压调节器的输出作为有功电流的给定值,电流调节器用来独立调节系统的有功、无功电流,使系统的有功、无功电流实时跟踪指令电流值。利用MATLAB/Simulink搭建三相并网变换器控制模型,分析开关的脉冲信号、LC滤波前后电压、电流和谐波等,验证了所提控制方式的正确性和有效性。