基于Matlab/Simulink的两级式光伏并网系统仿真分析

研究一种单相光伏并网发电控制仿真系统。利用Matlab2008b/Simulink,采用boost电路和逆变电路两级式结构,其中采用电导增量法的最大功率跟踪功能在boost电路中实现,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电路中通过PI调节实现。通过光伏阵列通用模型验证最大功率跟踪模块的正确性,通过并网实验验证并网跟踪性能。基本实现了光伏阵列最大功率点的快速、准确跟踪功能和逆变输出电流电压与电网电压的同频同相,保证了输出电流为正弦波形且纹波较少,能够快速跟踪电网电压的变化。证明此系统在实际中是可行的。     

太阳能光伏并网系统的控制与仿真

介绍光伏阵列的等效电路、数学模型,以及光伏电池的电气特性,在Madab/Simulink下建立光伏发电系统的动态仿真模型,用Boost电路实现最大功率点跟踪,采用电导增量法实现对占空比的控制.分析单相和三相光伏发电系统中各模块的作用,观察不同环境温度和光照强度下输出波形变化,验证了系统的有效性和正确性.     

单级式并网光伏逆变器

按照功能对光伏并网发电系统进行了分类。叙述了单级式并网光伏逆变器的构成和实现;对单级式并网光伏逆变器进行了理论分析。试验表明:单级光伏并网逆变系统结构简单,实现容易,适于大规模推广。     

基于DSP控制的光伏并网逆变器最大功率的跟踪问题

在对太阳电池的等效电路及特性曲线分析的基础上．提出了最大功率点的跟踪（MPPT）方法，设计了一套基于DSP（TMS320F240）控制能实现最大功率跟踪的光伏并网逆变器，通过实际测试发现原有逆变器设计在跟踪最大功率点时存在运行不稳定的问题，经过分析提出了改进方案，实验证明改进后的逆变器运行更加稳定。     

双级式光伏并网变换器的控制策略研究

文章针对双级式光伏并网前级Boost变换器,提出了一种具有功率、电压双闭环结构和基于梯度信息的变步长MPPT控制策略,它直接从光伏阵列的功率-电压特性出发,依据梯度信息直接给出最大功率点电压,进而通过电压闭环实现自动寻优,快速实现最大功率跟踪控制。针对后级含有LCL滤波器的逆变器,基于常规矢量控制技术,引入了有源阻尼控制中的电容电流反馈技术,给出了一种含有LCL滤波器的逆变器有源阻尼功率解耦控制策略,能够实现直流侧电压恒定和单位功率因数的并网控制,且在不增加系统损耗的情况下有效抑制系统谐振。建立了10 kW双级式光伏并网系统仿真模型,仿真结果表明,系统能够快速跟踪光强变化,实现MPPT控制及单位功率因数并网控制,具有良好的动态调节性能和静态特性。     

基于MPPT的两级单相光伏并网发电系统控制策略研究

文章对两级单相光伏并网发电系统进行研究,系统前级使用新型变步长电导增量法,来实现最大功率点跟踪;后级逆变器采用P-Q控制方式,实现快速电网电压跟踪;使用电压外环,电流内环的双环控制,使逆变器输出稳定的无功和有功功率。在Simulink中搭建仿真模型,结果验证系统不仅能够有效提高跟踪速度和精度,而且可以较好的抑制系统在最大功率处的波动,满足光伏发电对并网逆变器的要求。     

3 kW光伏并网逆变器

阐述了3kW光伏并网逆变器的关键技术。通过对光伏并网逆变器最大功率点跟踪、孤岛效应和并网控制等问题的分析，提出了具体的解决方案。并且通过对最大功率跟踪算法的改变及变压器切换的控制，使逆变器在轻载的条件下，依然可以获得较好的工作效率。     

多支路型光伏并网逆变器

阐述了多支路型光伏并网逆变器的基本原理和研制的关键技术.通过对光伏并网逆变器最大功率点跟踪、并网控制技术和孤岛效应等问题的分析,提出了相应的解决方案:采取最大功率跟踪方法,系统能在光强变化时,迅速、准确地跟踪太阳能电池阵列的最大功率点;以多输入支路的独立最大功率跟踪策略,解决了由于太阳能电池阵列参数不一致造成的输出功率降低的问题;在并网逆变技术上采用电流超前跟踪,简单实现了输出功率因数为1,有效地提高了输出电能质量.     

基于DSP的光伏并网逆变系统的设计

介绍了基于DSP的光伏并网逆变系统的设计。系统采用TMS320F2407作为主控芯片,通过最大功率跟踪,使太阳电池动态工作在最大功率点上。运用电流预估计原理使输出性能得到提高,通过软件锁相使输出电流同步跟踪电网电压相位,并具有电网掉电识别、过流、欠压和监控等功能,保证了光伏并网发电的安全运行,并具有远程通讯功能。     

高效屋顶光伏发电及其并网系统研究

文章针对屋顶光伏发电及并网设计了DC-DC-AC型双级式的电力变换器,即前级最大功率跟踪电路和后级单位功率因数并网逆变电路,介绍了双级电力变换器的结构与原理,研究了最大功率跟踪与单位功率因数并网问题,提出基于双环MPPT和专家PID控制的系统控制方法,通过仿真和搭建屋顶光伏发电系统实验平台,分别验证了文章方法的有效性和准确性。     

New control strategy for 2-stage grid-connected photovoltaic power system

This work deals with the performances and responses of a grid-connected photovoltaic (PV) plant in normal and disturbed modes. The system is composed of a solar array, a dc–dc converter and a three-phase inverter connected to the utility grid. On the one hand a suitable control of the dc–dc converter is developed in order to extract the maximum amount of power from the PV generator. On the other hand an active and reactive power control approach (PQ) has been presented for the inverter. This method can provide a current with sinusoidal waveform and ensure a high power factor. Therefore, the grid interface inverter transfers the energy drawn from the PV into the grid by ensuring constant dc link voltage. Modeling and controlling were carried out using the informational graph of causality and the macroscopic energy representation methods. The simulation under MATLAB/SIMULINK and the experimental results show the control performance and dynamic behavior of grid-connected PV system in normal and disturbances modes.     

可调度型光伏并网逆变器直接电流控制策略研究

为实现光伏电站有功功率的平稳输出以及灵活调度,文章提出了一种基于优化型DDSRF-PLL锁相环的直接电流控制方案。该方案将广义二阶积分器(SOGI-QSG)与解耦双同步旋转坐标系锁相环(DDSRFPLL)相结合,并应用于直接电流控制方案中。在Matlab/Simulink软件中对控制策略进行了仿真,结果表明,该控制策略下的光伏并网逆变器可以实现有功功率的平稳输出与灵活调度,动态性能优异,抗干扰能力强。     

两级式光伏并网逆变器无差拍控制研究

针对两级式三相光伏并网逆变器的特点,文章采用瞬时功率外环和无差拍控制电流内环的双环控制策略。推导了三相光伏并网逆变器的离散数学模型,外环采取瞬时功率控制方法,省略了传统无差拍电流控制方法中的电流预测环节,简化了逆变器的控制系统。仿真结果表明,在光照导致光伏电池输出功率波动的情况下,该控制策略依然能保证光伏并网逆变器最大限度地输出功率,且并网逆变器的输出电流能够准确、快速地跟踪电网电压,实现了功率因数接近1。     

基于双闭环策略的光伏并网逆变器鲁棒H_∞控制

光伏并网系统中,为了抑制逆变器参数不确定和外界干扰对输出电能的影响,提出了鲁棒双闭环控制策略。首先设计电压环线性化自抗扰鲁棒控制器,以稳定直流侧母线电压;其次建立系统电流环的广义参数不确定模型,并利用LMI设计了电流环鲁棒H∞控制器,实现对逆变器有功电流和无功电流的精确控制。通过仿真与传统PI控制方法进行比较,验证了该控制策略可以有效地消除模型不确定因素和外界扰动对系统输出性能的影响,增强光伏并网系统的鲁棒稳定性。     

Supercapacitors for power control in a grid-connected photovoltaic system

并网光伏发电系统输出功率的波动性和随机性给并网后系统稳定性,光伏发电消纳以及光伏电站电能质量等方面带来了负面影响,制约了光伏发电的发展.针对这一问题,将超级电容器作为功率调节装置,控制光伏并网系统按指定值平滑,准确地输出功率,使光伏发电具有可调度性.在分析了超级电容特性,系统构成和双向DC/DC变换器状态空间平均小信号模型的基础上,提出功率,电流双闭环反馈滞环电流控制策略,控制超级电容器吸收或补充输出功率的波动成分.在PSCAD/EMTDC 电力系统仿真软件中构建仿真模型,对提出的系统和控制策略进行了仿真分析,良好的仿真结果验证了方法的可行性.     

一种改进的光伏并网逆变器双闭环控制策略

文章提出了一种改进的光伏并网逆变器双闭环控制策略。外环为直流电压环,维持直流母线电压恒定,并始终跟随参考值;内环采用电感电流实时反馈与电网电压前馈补偿的复合控制方式,抑制电网电压波动对系统带来的扰动,实现光伏逆变器的并网功率控制。以两级式并网光伏发电系统为控制对象,验证所提出控制策略的正确性与有效性。实验结果表明,当外界光照条件发生变化时,系统具有良好的动态性能。     

Modeling and testing of two-stage grid-connected photovoltaic micro-inverters

In this paper, the characteristics, design and control parameters of a 200 W micro-inverter, consisting of two conversion stages are presented; the first one is implemented by a push-pull converter, which provides galvanic insulation and adjusts the DC voltage from the photovoltaic panel to an appropriate voltage with the implementation of a current injected control. The second stage corresponds to a full bridge inverter SPWM with an average current control, which injects energy from the push-pull converter to the grid; it is synchronized with the grid and delivers the maximum power provided by the photovoltaic panel. Power is extracted through the Maximum Power Point Tracking Technique (MPPT). The micro-inverter is simulated and its behavior to irradiance variations is observed. Finally, the transient and stable responses of the implemented micro-inverter are presented. Stable and slightly underdamped output signals (voltage and current) are obtained under current panel variations.     

基于输入输出反馈线性化控制的光伏并网控制策略分析

提出了一种新的控制策略,利用输入输出反馈线性化控制技术,将非线性的光伏并网控制系统分解为d-q旋转坐标系下的两个等效线性控制系统,使直流侧电压、交流侧功率因数得到解耦控制。采用极点配置技术将系统的闭环极点配置在所希望的位置,以获得满意的动态品质和稳定性。另外,利用改进的增量电导法实现其最大功率跟踪(MPPT)控制,使系统兼具良好的动态、稳态性能,能满足光伏并网控制的性能要求。