大规模光伏发电经串补并网系统次同步振荡机制

根据以往研究经验,由于串补输电系统存在串联谐振点,大规模光伏发电经串补并网系统被怀疑存在次同步振荡风险.研究发现光伏并网逆变器采用恒电流控制,其特性近似电流源,只能激励并联谐振点,而大规模光伏发电经串补并网系统与变压器励磁支路在交流侧产生并联谐振点,可能会成为影响系统振荡稳定性的主导因素.因此,分别建立了考虑和忽略变压...     

光伏并网系统小信号动态建模及控制参数灵敏度分析

现有光伏并网系统小信号稳定性分析中,通常对逆变器采用理想建模,没有考虑控制参数对小信号稳定性的影响。为准确分析光伏并网系统的动态性能,建立了两级式三相并网光伏系统的小信号动态模型,主要包括两个子模型：主电路模型和MPPT、电压电流双闭环控制系统模型。利用该模型计算了控制系统参数对并网系统特征值的灵敏度,分析了各个控制参数对系统小干扰稳定性的影响。分析结果表明,通过合理地选择控制参数可以改善系统的小干扰稳定性,为控制器的优化设计提供理论依据。     

光伏并网功率调节系统

光伏并网发电系统能被应用于虚弱电网末梢，为减小负载的无功和谐波对电网的影响，提出将光伏并网发电与无功补偿一体化，构成光伏并网功率调节系统，以提高供电质量和减少功率损耗。分析了系统的工作模式、瞬时无功检测方法、光伏最大功率跟踪及并网功率的合成控制，以数字信号处理器DSP为主控制芯片，研制了工程化样机，并给出相应的实验结果。     

基于DSP带同步锁相的逆变器控制

针对电源冗余设计,采用数字控制的方法,用数字信号处理器（DSP）TM320F24X设计并实现了带同步锁的单相压型变器控制方案。     

基于TMS320F2812的光伏并网系统软件锁相控制技术

针对光伏并网逆变系统锁相的快速、高效的要求,本文提出了一种基于TMS320F2812的光伏并网逆变系统软件锁相算法和程序流程,这种算法锁相精度高,稳定性好,抗干扰能力强,并通过实验验证了所用算法有效可行。     

基于TMS320F2812的光伏并网系统新型锁相技术

为了满足光伏并网系统输出电流锁相快速、稳定和高精度的要求,提出了一种新的基于TMS320F2812的软件锁相算法和硬件电路结构.这种算法是对周期寄存器值进行PI调节的同时对调制正弦表的指针变量进行比例调节,提高了锁相的快速性和稳定性.在自制的样机上验证了该算法的实用性,能较好地满足光伏并网和单位功率因数的要求.     

基于不对称正负反馈效应的PQ功率控制并网逆变器稳定性分析

针对弱电网下PQ功率控制并网逆变器的稳定性问题,该文通过构建有功/无功环的小信号控制框图,首次揭示弱电网下PQ功率控制是一种不对称控制的本质,即无功环控制器会在有功和无功控制环中形成不对称的正负反馈环路。同时,基于PQ功率环小信号控制框图的不对称现象,揭示有功/无功环控制器参数变化对并网逆变器稳定性影响存在差异性的机理,指出无功环控制器参数变化对并网系统稳定性的影响程度要明显强于有功环控制器参数变化。在此基础上,借助有功与无功环小信号控制框图中的正负反馈效应,分析并网逆变器稳定性随无功环控制器参数增加而出现先增强后减弱的“拐点”现象。最后,通过仿真与实验验证了该文理论分析的正确性。     

基于软件锁相技术的光伏并网系统基准正弦电路

介绍了高效单相光伏并网系统的结构拓扑,指出与电网电压同频同相的基准正弦电路性能状况对于系统能否正常工作、系统输出电流波形质量的优劣有重要作用,提出并深入分析了一类基于最优时间的软件锁相技术、与电网电压同频同相的基准正弦电路,该基准正弦电路由采样电路、信号转换电路、软件锁相环、D/A转换电路组成.给出了关键电路参数设计准则与试验结果,试验结果证明该基准正弦电路输出正弦电压与电网电压同频同相,总谐波畸变率小,简单实用,价格低廉.     

弱电网下基于锁相控制并网变换器小扰动同步稳定分析

该文对弱电网下基于锁相控制并网变换器的小扰动同步稳定问题进行研究。首先,以机理化揭示并网变换器同步特性为目标,通过将其和传统同步机的同步动态进行类比等效,建立适用于并网变换器同步稳定分析的类Heffron-Phillips动力学模型。进而借鉴传统电力系统低频振荡分析思路,采用复转矩系统法分析思想,将锁相环主导的同步振荡模式阻尼分为两部分:锁相环自身固有阻尼分量和弱电网下复杂控制耦合引入的附加阻尼分量,进而从阻尼特性的角度揭示弱电网下并网变换器同步稳定机理,并从影响固有或附加阻尼分量的角度,研究电网阻抗、控制器参数等因素对小扰动同步稳定性的影响。该文研究结果清晰揭示了弱电网下并网变换器同步失稳机理,并为后续同步稳定控制指明了思路。     

直流储能型准Z源光伏并网逆变器

针对光伏并网发电系统因输入波动所引发的功率不平衡问题,提出一种具有连续电流输入的储能型准Z源逆变器解决方案。详细推导了小信号激励下该逆变器的数学模型,采用母线电压控制和网侧电流控制的并网策略,构建了一套储能电池功率与电流双闭环控制的充放电管理方法,以实现对光伏电池输出功率波动的抑制。与此同时,在MATLAB/Simulink环境下搭建了直流储能型准Z源光伏并网系统的全套仿真模型及相关工况仿真研究,系统良好的静、动态仿真结果显示,所提出的设计方案与控制方法能够有效解决并网型光伏系统的功率不平衡问题。     

一种应用于光伏并网系统的新型数字锁相方法

基于DSP和现场可编辑门阵列(FGPA)提出了一种适合于单极三相光伏并网系统的控制方案,基于FPGA提出了一种新型数字锁相方法.不仅通过MATIAB/Simulink验证了数字锁相方法的有效性,而且将锁相方法和基于DSP和FPGA的整套控制方案,实际应用于某3 kW单极三相光伏并网逆变器中,并网运行实验表明:所提出的数字锁相方法能确保逆变器输出电流与电网电压同频与同相,并网运行效果良好.     

太阳能光伏并网发电系统的研究

针对光伏阵列的特点,提出了基于最大功率点跟踪(MPPT)的光伏阵列并网发电方案,采用电网电压前馈和电流跟踪技术,建立了相关的控制模型,实现了网侧电流正弦化且为单位功率因数,实验结果证明了方案的正确性.     

基于光伏并网的电能质量控制系统

结合微网光伏并网系统和电能质量调节器的特点,提出了一种既能够并网发电,又能实现无功补偿和滤除电网谐波电流的光伏并网及电能质量控制系统(micro photovoltaicgrid and power quality control system,MPG-PQC)结构。首先介绍了该系统的结构和原理,构建了该系统的数学模型;然后提出了适用于该系统的无差拍复合控制策略,重点分析了该控制策略下调制脉宽的理论计算,给出了复合指令的求取方法;最后,搭建了仿真模型和实验平台,给出了该系统的具体实现方案。运行数据表明了系统结构和控制策略的有效性和合理性。     

并网光伏发电系统运行特性分析

以160kW并网光伏发电系统的运行、测试数据挖掘分析,从系统供电质量、可靠性、安全性和经济性等角度,对现有并网光伏发电系统的出力特性、最大功率点跟踪效率、电压和电流谐波、功率因数、抗孤岛保护性能等进行了统计分析。     

基于多功能光伏并网逆变器的电能质量调节系统

针对分布式电网公共连接点处出现的谐波、无功和不平衡电流等电能质量问题,提出一种基于LCL滤波器的光伏并网发电与电能质量改善的复合控制策略,可以使多功能逆变器同时实现向分布式电网注入有功功率和对并网点处的谐波、负载无功、三相不平衡电流进行补偿。最大程度利用逆变器的硬件资源,减少硬件投入和设备体积,而达到改善公共连接点处电能质量的综合效果。并给出了一种无锁相环指令电流的生成算法,运用加权电流反馈控制设计了其并网电流跟踪器。最后,利用PSCAD/EMTDC验证了相关设计的可行性和有效性。     

基于单周控制的三相光伏并网发电系统

单周控制具有结构简单、控制精度高、响应速度快等优点,三相并网逆变器的单周控制模型,将一个周波分为六个区间,每个区间只有两个开关器件处在高频开关状态下,减小了器件的开关频率,降低了并网电流的谐波畸变率,实现了单位功率因数输出。文中提出一种基于单周控制的防“孤岛效应”策略,有效地抑制了“孤岛效应”的产生。直流侧的Boost升压电路也采用单周控制,稳定了直流侧的电压,简化了电路,增强了实时性。最后通过仿真验证此方法的正确性。     

基于PSASP软件的并网光伏发电系统机电暂态建模

基于机电暂态仿真的特性,对单级型光伏发电系统作了简化和假设。在PSASP软件环境下利用UD用户自定义模型,建立了单级型光伏发电系统机电暂态仿真模型。仿真对比了机电暂态与电磁暂态模型的动态特性,仿真结果证明了所建模型的合理性。     

基于模糊理论的并网型含光伏微电网功率控制

微网中风、光等可再生能源在接入电网后,其随机性和波动性等特点会对电网产生不利影响,为此提出一种基于模糊理论的利用分布式发电系统出力来平滑微电网与电网间联络线功率的控制方法。以光伏与柴油机组成的系统为例,建立了控制理论模型,利用光照强度以及联络线功率差作为模糊运算的输入量,经过模糊建模过程,输出一个对光伏逆变器进行有功控制的PWM控制波形,从而控制输向负荷的光伏系统出力。仿真结果表明联络线上的交换功率得到了有效抑制,同时意味着储能设备的使用有所减少,保证了能源的利用效率,在与电网互联时能够保证将对大电网的功率冲击控制在较小的范围内。     

基于Matlab的光伏并网系统的仿真分析

基于Marlab软件平台建立了两级式太阳能光伏并网系统的仿真模型,对光伏发电系统的不同最大功率跟踪策略进行了分析,对基于电导增量法的前级升压斩波电路（BOOST）电路最大功率跟踪策略进行了仿真验证;对后级并网逆变器的控制策略进行了研究,同时仿真了在系统电压频率发生变化的情况下后级逆变器的响应特性,最后对单相两级式光伏并网系统的工作特性进行了总结。     

基于双侧电压反馈控制策略的并网光伏系统电压稳定性研究

针对低电压穿越下并网光伏直流系统不稳定的问题,提出一种改进的双侧电压控制策略。前级变流电路引入电压反馈控制,形成电压反馈与最大功率跟踪（maximum power point tracking,MPPT）的混合控制,结合并网逆变器的电压反馈环路,在电压穿越时,对并网光伏直流系统进行综合控制,同时,为了实现前级电路电压控制和功率控制的自动均衡,基于母线电压实时值设计电压反馈环路和MPPT环路的自适应权重系数。为了证明改进策略在低电压穿越时对直流系统的稳定作用,基于RT-LAB平台搭建并网光伏系统的半实物测试环境,测试结果表明：相比于传统控制策略,在不采用Chopper电阻的情况下,双侧电压反馈控制策略能够在低电压穿越时将直流电压变化量从136 V降低到60.5 V,同时还能将并网冲击功率从3 955 W降低到2 264 W,不仅降低了变流电路的电流应力,还提升了光伏系统在低电压穿越时的稳定工作能力。