基于微电网直流母线电压的正弦扰动MPPT法

微电网中直流母线电压的波动影响着系统的稳定,光伏发电能量过剩造成直流母线电压上升,无法通过下垂控制来维持母线电压稳定,从而影响系统平衡。通过对光伏MPPT的控制,提出一种正弦扰动非线性控制,使得微电网系统在光伏能量过剩时不工作在最大功率点,从而维持直流母线电压的稳定。在psim上搭建仿真模型,验证方法的有效性。     

考虑光储的轨道交通车辆段微网控制策略研究

独立的光伏发电系统不依赖大电网,特别适合解决偏远地区轨道交通的牵引供电问题,还能降低牵引能耗,实现铁路系统的节能减排。与此同时,储能系统作为新能源发电的补充,得到了广泛应用。故针对混合储能的轨道交通车辆段微网的拓扑结构,文中提出了一种稳压控制策略,保证微网在列车负荷波动与光伏阵列波动时的稳定运行。储能控制采用影响因子KSOC的电压闭环控制、切换因子KSWITCH的电压闭环控制、功率环控制的储能控制策略,实现储能与微网的传输功率可控。光伏端口利用基于功率控制的改进扰动观察法来保证光伏组件功率可控。逆变器采用电压电流双闭环控制,以保证端口始终能够输出符合电能质量要求的电压。在Matlab/Simulink平台中搭建仿真模型验证了所提策略的可行性,直流母线的电压指标均符合要求。     

光伏发电中并网系统的节能控制器的设计与实现

设计并实现光伏发电中并网系统的节能控制器,给出硬件软件设计流程。设计光伏并网方案模块分析获取的电压电流值,得到光伏阵列输出的最佳电流值,将该值反馈到并网电流管理模块中,对并网变流器输出电流实时调控,确保其处于最佳状态,使得并网电能的消耗最低化。通过小波分析方法检测光伏电网孤岛效应,并调控并网电流定位模块终止工作,避免能量的浪费,实现节能控制。实验结果表明,所设计控制器节能控制效果显著,可实现能耗的均衡。     

单相光伏并网逆变器控制策略研究与设计

针对光伏并网逆变器并网后其本质上为电流源的特点,采用STM32F103VET6型ARM芯片作为系统的控制核心,制造了一台5 kW单相光伏并网型逆变器。采用了固定开关频率的电流瞬时值控制技术来实现对并网电流的控制,在控制策略中加入了电压前馈来抑制电网电压对逆变器输出电流的影响,使用二阶电流预估来抵消SPWM波形延时对系统控制的影响。并且优化了最大功率点跟踪（MPPT）。实验证明,该逆变器样机性能完全达到设计要求。     

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。     

一种单相光伏系统并网策略研究

提出了一种单相光伏并网系统控制策略,通DC/DC电路对变流器母线稳压,在并网端变流器中采用瞬时电流控制和以输出电流最大为目标的扰动观测改进算法。该控制策略避免了传统变流器电压外环调节速度慢的不足,同时对于最大功率点跟踪不依赖光伏电池输出特性检测。本策略具有MPPT跟踪速率快,成本低,并网电流畸变小等特点,通过实验结果验证了该方案的可行性和正确性。     

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。     

基于扰动观测器的VIENNA整流器负载电流前馈控制

针对传统电压电流双闭环控制的VIENNA整流器在负载切换时直流输出电压波动幅值大、调节时间长的问题,基于扰动观测器的原理设计了一种负载前馈控制策略,利用扰动观测器对负载切换产生的扰动进行估算,将估计值前馈至电流内环的输入端,从而抑制电压幅值波动,缩短调节时间。与传统双闭环控制策略相比,加入扰动观测器降低了电压波动幅度,缩短了系统动态调节时间,提高了负载切换时的响应速度,增强了系统抗扰性。仿真验证了加入扰动观测器的可行性和有效性,实验结果表明,设计的扰动观测器,能减小负载切换时的电压波动幅度,缩短调节时间,有效地提高系统的性能。     

17kW光伏并网逆变器控制技术研究

随着新能源技术的快速发展,光伏并网发电以其独特的优越性成为太阳能开发利用的主流发展趋势。采用由直流电压外环和有功、无功电流内环组成的双闭环控制的方法,并对SPWM和SVPWM两种脉宽调制方式下的系统工作性能进行对比分析。依据所提的控制策略,研制一台17 kW的光伏逆变器样机。由得出的实验结果可见,所提控制方案能够有效控制逆变器输出电流波形。     

基于DSP的单相光伏并网逆变电源的设计

基于光伏电池的输出特性设计了一套户用型新型单相两级式光伏并网发电逆变电源系统。该系统采用TMS320F2812 DSP作为核心处理器,前级采用改进的变步长扰动观察法控制策略的Boost DC/DC电路,后级采用智能功率模块IPM(Intelligent Power Module)作为逆变主电路。该全桥逆变电路采用倍频单极性正弦脉宽调制方式,使用过零点检测电路配合电压电流双闭环反馈PI控制策略对DSP编程实现对电网频率和相位的跟踪调节。文中详细介绍了该逆变电源的硬件设计方法及其软件控制策略,研制了试验样机。实验结果证明该光伏并网逆变电源技术方案可行。     

基于双并联Boost电路的光伏系统最大功率点跟踪控制方法

光伏电池的输出功率取决于外界环境（温度和光照条件）和负载状况,需采用最大功率点跟踪（MPPT）电路,才能使光伏电池始终输出最大功率,从而充分发挥光伏器件的光电转换效能.在比较了常用光伏发电系统控制的优缺点后,依据MPPT控制算法的基本工作原理,主电路采用双并联Boost电路,具有电压提升功能,并且能够提高DC-DC环节的额定功率和减小直流母线电压的纹波.针对传统扰动观察法存在的振荡和误判问题,提出了一种新型的基于双并联Boost电路的改进扰动观察法最大功率跟踪策略.在Matlab/Simulink下进行了建模与仿真,仿真结果表明,当外界环境发生变化时,系统能快速准确跟踪此变化,避免算法误判现象的发生,通过改变当前的负载阻抗,使之与光伏电池的输出阻抗等值相匹配采满足最大功率输出的要求,使系统始终工作在最大功率点处,并且在最大功率点处具有很好的稳态性能.最后通过实验验证了该算法的有效性.     

电压不平衡时基于改进无差拍控制的VSC-HVDC系统

VSC-HVDC在电网电压不平衡情况下,输出功率及直流母线电压会产生二倍频波动,进而影响系统的稳定运行。文中研究了柔性直流输电系统在电压不平衡情况下的改进无差拍控制策略,该策略以瞬时有功功率波动分量为零为约束条件,推导了正负序参考电流表达式。针对传统无差拍控制算法存在的控制延时及对交流侧电感参数变化鲁棒性差的问题,提出了一种改进无差拍控制策略。该控制策略利用拉格朗日插值法预测出下一个采样时刻的参考电流;对电网电压进行了线性预测;对网侧电流进行了非线性预测。最后借助MATLAB/Simulink平台搭建相应的仿真模型,仿真结果证明了该控制策略的正确性和有效性。     

基于MATLAB的光伏离网系统仿真研究

介绍了单相光伏离网发电控制仿真系统,采用DC/DC和DC/AC两级拓扑结构对光伏离网系统进行了研究和设计。研究光伏组件、输入滤波电容和离网逆变器之间的耦合关系,通过双闭环控制策略,实现直流母线电压稳定以及逆变器稳定输出。在MATLAB仿真环境下,对所设计的光伏离网系统进行了仿真,仿真结果表明该方案和控制策略的正确性。     

Natural Harmonic Elimination of Square-Wave Inverter for Medium-Voltage Application

In this paper, a low-frequency square-wave inverter with a series-connected pulsewidth modulation (PWM) inverter is investigated for high-power applications. The series compensators produce only the desired harmonic voltages to make the net output voltage sinusoidal with small PWM switching harmonics only. An open-loop control strategy for the series compensator is proposed in this paper. This strategy indirectly sets the compensator DC bus voltage to the desired level. No external DC source or active power at fundamental frequency is required to control this dc bus voltage. Different variations of this basic strategy are presented in this paper for medium-voltage applications. Theoretical analysis of this strategy is presented in this paper with simulation and experimental results.     

A novel high-performance utility-interactive photovoltaic inverter system

This paper presents a novel photovoltaic inverter that cannot only synchronize a sinusoidal AC output current with a utility line voltage, but also control the power generation of each photovoltaic module in an array. The proposed inverter system is composed of a half-bridge inverter at the utility interface and a novel generation control circuit which compensates for reductions in the output power of the system that are attributable to variations in the generation conditions of respective photovoltaic modules. The generation control circuit allows each photovoltaic module to operate independently at peak capacity, simply by detecting the output power of the system. Furthermore, the generation control circuit attenuates low-frequency ripple voltage, which is caused by the half-bridge inverter, across the photovoltaic modules. Consequently, the output power of the system is increased due to the increase in average power generated by the photovoltaic modules. The effectiveness of the proposed inverter system is confirmed experimentally and by means of simulation.     

一种宽输入电压范围软开关电流型DC/DC转换器

针对太阳能光伏及燃料电池等领域电源需要较宽输入电压范围的需求,提出一种通用的具有较宽输入电压范围的软开关电流型DC/DC转换器。该转换器采用了固定频率混合调制设计,可以在所有工作条件下实现半导体器件的软开关工作,并采用电流馈电技术以便适用于低电压高电流的电源。相较于传统转换器,该转换器更为通用,能够实现零电压开关和零电流开关,并且能够在输入电压和负载变化出现较大变化时控制输出电压。实验结果显示,在20-60V输入电压范围内且负载出现变化时,该转换器均表现出良好的性能。     

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.     

500W光伏并网逆变器设计

光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势.根据光伏并网发电系统的特点,设计了一套额定功率为500W的光伏并网逆变器,该并网逆变器能实现最大功率跟踪和反孤岛效应控制功能,控制部分采用基于TMS320F240型DSP的电流跟踪控制策略,实现了与网压同步的正弦电流输出.     

基于UC3906与单片机结合的光伏发电小系统设计

论文系统设计了包括太阳能电池板、充放电控制器控制蓄电池充放电、液晶显示电路、铅酸电池、逆变模块、直流电流逆变为交流电、负载供电的太阳能光伏发电小型系统。经性能指标测试,过压、过放、反接、短路等各种电路保护功能完好,能在液晶显示器上实时显示蓄电池的电压和放电电流值,逆变控制电路输出的正弦波交流电波形畸变小,电压、频率稳定。