采用T式逆变器提高光伏并网故障穿越的研究

采用一种新型中点箝位T式三相逆变器代替传统三相桥式逆变器,该T式拓扑开关器件最少、传导损耗小,开关承压应力小,抗故障能力强;针对T式逆变器提出一种改进的空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。实验结果表明,所采用拓扑结构及其调制方法在提高光伏并网故障穿越能力方面具有有效性和优越性。     

大功率光伏并网逆变器低电压穿越控制策略研究

针对三相大功率光伏并网逆变器在电网扰动或故障时突然脱网给电网带来的不利影响,基于电流平衡原则提出了一种基于正负序d-q坐标系的低穿控制策略。在研究了电网电压跌落对光伏并网逆变器运行性能影响的基础上,提出了采用前馈解耦的空间矢量PWM(SVPWM)控制算法,且为了获得最大转换效率,低穿过程中一直带着MPPT控制环运行。仿真和通过了国网电科院低穿认证表明该方法能够保证光伏逆变器在电网电压跌落时不过流,同时能保证在低穿过程中三相电流波形正弦且平衡,提高了系统运行性能。     

太阳能并网逆变器故障穿越控制策略

基于大功率太阳能并网逆变器控制系统,提出一种适应电网电压跌落的故障穿越控制策略。该策略基于大功率并网逆变器拓扑结构,采用LCL有源阻尼控制方式,通过建立系统模型来分析所设计控制系统良好的稳态性能。在对电网故障期间运行状态进行详细分析的基础上,针对故障穿越期间出现的故障检测、电网电压相位同步以及不平衡跌落等问题,提出太阳能并网逆变器的故障穿越控制算法及运行逻辑。基于500 kW并网逆变器,进行Matlab/Simulink仿真和现场实验,结果表明针对电网不同类型故障,该控制策略均能有效抑制并网负序电流,保持并网电流具有较高的正弦度,从而实现电网故障期间的安全穿越。提出的控制策略顺利通过了国网电力科学研究院低电压穿越认证实验。     

考虑电压故障类型的光伏逆变器低电压穿越控制策略

在传统光伏逆变器低电压穿越(LVRT)控制技术的基础上,提出一种根据电压故障类型进行无功功率输出的可实现柔性电压支撑的LVRT控制策略。基于瞬时功率理论,对αβ坐标系下的功率、电流关系进行了分析;基于上述理论分析,提出一种基于电压正、负序分量加权分配的无功补偿策略,该策略根据不同的电压故障类型,通过调整分配因子生成相应的无功电流参考指令来实现提升三相电压有效值、降低公共点电压三相不平衡度等目标的电压支撑功能;在PSCAD/EMTDC仿真平台上进行了三相对称故障、单相短路接地故障和两相短路接地故障的仿真实验,仿真结果验证了所提策略的正确性。     

光伏逆变器低电压穿越控制策略研究

针对光伏逆变器在电网低电压穿越时会出现过压、过流的问题,提出了一种基于光储协调控制的策略。在低电压时间内,光伏逆变器采用最大功率跟踪控制,利用储能系统吸收多余的有功来解决装置过压的问题;对输出电流采取协调分配控制,不仅解决了过流问题,而且还可向系统提供一定的无功功率以便于系统电压恢复。     

新型MPPT算法的分布式光伏故障穿越控制策略

单级式光伏并网逆变器目前广泛应用于分布式光伏电站。此处基于单级式光伏并网逆变器,提出了一种比例谐振(PR)控制与新型最大功率点跟踪(MPPT)算法相结合的控制策略。该新型算法将光伏阵列的输出电压和输出电流进行周期性采样并计算其功率比值,再与阈值大小进行比较,判断电流扰动方向得出最大功率点的输出电流参考值并经过功率守恒公式变换为电流环给定值,然后基于PR控制策略实现并网。最后,基于RTDS搭建了450 kW光伏并网逆变器硬件在环实验平台,实验结果验证了对于不同类型的故障,所提控制策略均能实现低电压穿越且恢复响应速度较快。     

电网故障下光伏并网低压故障穿越控制策略的研究

电网发生故障或扰动可能造成光伏并网点电压跌落,严重影响电力系统的安全运行,光伏发电站有必要具备在电压跌落范围和时间内保证不脱网运行的能力。提出一种基于无功补偿的光伏并网低压穿越控制策略。该方法在检测到电压跌落时,通过断开外部电压环路将双闭环控制模式更改为单电流环路操作模式,采用改进后的无功补偿控制策略防止逆变器产生过电流,为电网电压提供无功补偿,较好实现不脱网运行。最后利用Matlab / Simulink软件比较和分析低压穿越控制策略前后的相关参数。仿真结果表明,改进的控制策略可以有效地抑制逆变器输出电流的增加,并且能提供无功功率来支持电网电压,以在电网电压骤降期间实现低压穿越。     

光伏发电系统低电压穿越控制策略

随着化石能源的减少,环境污染日益严重,可再生能源的开发和利用已成为国民生活和可持续发展的前提,太阳能作为一切能源的源泉,便成了开发的重点.而太阳能光伏发电是太阳能利用的重要方面.近年来,光伏电池的并网容量日益上升,其与电网之间的相互影响也日益突出.重点研究了电网故障情况下光伏发电系统的低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)控制方法.并在PSCAD/EMTDC上搭建光伏发电系统并网模型,通过仿真验证了该控制方法的正确性.     

基于功率解耦的光伏低电压穿越控制策略

依据国家电网制定的并网标准,提出了一种增加功率解耦的低电压穿越(LVRT)控制策略,对双环控制进行了简要阐述,并进行改进。通过对电网电压跌落深度进行检测,该控制策略在不同跌落深度下经逆变器向电网补偿相应无功,在考虑线路阻抗的情况下,通过前馈实现功率的解耦,减小了控制策略切换时因输出功率耦合造成的功率波动问题。通过实验对比分析了增加功率解耦前后逆变器功率输出波动变化,改进控制后可以有效降低因功率耦合造成的波动。     

基于RTDS的光伏发电系统对称跌落低电压穿越无功控制策略

分析了光伏发电系统有功、无功功率解耦控制,在RTDS实时仿真系统平台搭建了DC-DC和DC-AC两级光伏逆变器模型。提出了一种新型的光伏发电系统的低电压穿越控制策略。在电网对称跌落故障情况下,光伏发电系统向电网输出一定的无功功率,支持电网电压恢复,节省无功设备投入。通过在RTDS实时仿真系统平台仿真及实验验证了控制策略的可行性和有效性。     

T型三电平光伏逆变器适应低电压穿越的调制策略探讨

针对T型三电平逆变器在低电压穿越时存在的损耗分布不均,从而影响逆变器的可靠运行的问题,首先在T型三电平逆变器的损耗模型和热传递模型基础上,分析并比较了三电平逆变器在正常运行与低电压穿越时损耗分布和热应力,提出了一种适应低电压穿越的调制策略,通过合理分配冗余矢量,转移中间管的损耗,从而避免中间管过温而导致失效;然后,针对低电压故障和电压恢复过程中的存在三电平逆变器中点电压不均问题,改进了调制方式,通过在三电平逆变器低电压穿越的全过程,既实现了逆变器的损耗均匀分布,又减小中点电压的不平衡。最后,在250 k W的T型三电平光伏逆变器上进行了低电压穿越的实验验证。     

基于模型电流预测控制的光伏电站低电压穿越控制方法

在传统光伏电站低电压穿越技术之上,提出了一种基于模型电流预测控制的光伏并网逆变器低电压穿越控制方法,模型电流预测控制方法能够使逆变器的输出电流迅速地跟随参考电流指令,具有良好的动态特性。在光伏电站并网点发生故障期间,能够迅速控制光伏电站无功功率的输出,为并网点提供电压支撑,减少无功设备的投资,同时也提高了系统的暂态稳定性。在PSCAD/EMTDC仿真平台上进行了三相短路故障、单相短路故障和大负荷扰动3个仿真实验,另外对模型电流预测控制的输出响应和稳态性能进行了仿真分析,仿真结果表明,光伏电站在低电压期间为电网提供电压支撑,验证了所提出控制方法的有效性。     

双闭环控制的三相Zeta光伏逆变器

为获得比较理想的正弦输出电压,优化逆变器的性能,基于三相Zeta光伏逆变器,采用了双闭环控制策略。此处详细分析了所提逆变器的拓扑结构和工作原理,利用状态空间平均法建立了系统数学模型,并详细阐述了电压电流双闭环控制方法,该方法具有计算量小、运算速度快、控制精度高、可靠性强的显著优点。利用Matlab/Simulink工具对控制系统进行了仿真,并对该系统进行了样机实验,仿真和实验结果验证了该逆变器的优点和双闭环控制策略的有效性。     

太阳能发电低电压穿越技术综述

近几年来伴随着光伏设备装机容量的扩大,太阳能发电供电比重越来越大,当电网发生故障或电压暂降时,光伏阵列可能解列给电网带来不稳定,甚至造成电网的全面瘫痪,综述了3种光伏逆变器低电压穿越的解决方案和控制策略,重点分析了基于控制无功电流实现电压支撑的解决方案。     

光伏电站低电压穿越技术研究

针对大规模光伏电站在电网故障或扰动时突然脱网造成的严重后果,提出了一种光伏电站低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)控制策略,详细分析了基于正负序同步旋转坐标系的并网逆变器控制策略以及LVRT有功电流和无功电流协调控制的实现方法。以单相电压跌落故障为例,进行了仿真和实验研究,结果表明所提出的控制策略不仅能保证并网逆变器在电压跌落期间输出不过流,而且能够向电网发出一定的无功功率以支撑并网点电压的恢复,实现低电压穿越。     

电网不对称故障下光伏逆变器预测控制方法

以光伏并网逆变器在电网不对称故障下的控制策略为研究对象,建立了并网逆变器在电网发生不对称故障时的数学模型,并对功率特性进行了分析,进而提出了电网不对称故障下基于模型预测电流控制的光伏并网逆变器控制策略,并在PSCAD/EMTDC平台上分别进行了以抑制有功功率波动为目标和抑制负序分量电流为目标的仿真实验。研究结果表明,模型预测电流控制方法能够使逆变器的输出电流迅速地跟随参考电流指令,具有良好的动稳态特性。在电网不对称故障下,不需要电网电流进行相序分解便可以实现对各序电流的有效控制,能够抑制三相电网电压不对称所引起的有功功率波动和负序电流,该方法控制算法简单,数字信号处理实现容易,在光伏逆变器的控制中具有工程价值。     

基于ZCT软开关的光伏并网逆变器研究及实验

变流器中的损耗会随着开关频率的增加而增加,软开关技术具有减小开关损耗、降低电磁干扰等多种优点.主要研究了一种基于ZCT软开关的三相光伏并网逆变器,分析了这种ZCT软开关逆变器的工作原理,给出了软开关谐振参数的设计方法.对研制的100 kV·A软开关光伏并网逆变器样机进行了实验,并对软硬开关的开关损耗进行了对比研究,给出了零电流软开关的实现条件.     

基于光伏并网低电压穿越的改进锁相环设计

基于光伏并网逆变系统对低电压穿越(LVRT)技术的严格要求,针对当电网发生不对称电压跌落时锁相环(PLL)可能出现锁相失败的情况,利用一种充当PLL前置滤波的二阶广义积分(SOGI)相序分离法对PLL进行改进,使改进后的PLL能够应对多种形式的电网电压跌落故障。最后,在Matlab中创建了仿真模型,从得到的理想波形可以证实此改进方法的可行性。     

高渗透率光伏发电的直流微电网故障穿越控制策略研究

为使直流微电网具备一定的故障穿越能力,考虑增强系统对直流母线电压的调节能力,提出了基于电池储能的故障穿越方案。引入基于非线性扰动观测的前馈项,设计了基于储能单元改进下垂控制的直流微电网故障穿越控制策略。这种控制策略可以有效抑制直流母线电压波动,缩短电压调节时间,使直流母线电压保持在安全运行范围内,从而实现直流微电网在直流支路短路故障下的故障穿越。最后在Simulink中搭建有高渗透率光伏发电的直流微电网仿真模型,对所提出的方案和所设计的故障穿越控制策略进行验证。