一种改进的不对称故障下光伏并网控制策略

光伏并网逆变器在电网发生不对称故障时,其注入到电网中的电流将是非正弦或不对称的,传输至电网的有功、无功功率也会产生不可控振荡.为了抑制电网不对称故障对光伏系统输出电流及功率造成的影响,在传统解决方案—基于解耦双同步旋转坐标系(Decoupled Double Synchronous Reference Frame,DDSRF)控制策略的基础上,提出一种带前馈和附加反馈环的改进型DDSRF控制策略.该方法可在电网不对称故障下准确地检测出并网电流的正、负序直流分量,加快实现测量电流对参考电流的零稳态误差跟踪.利用实时数字仿真器(Real Time Digital Simulator,RTDS)搭建的光伏并网发电系统试验平台,对传统DDSRF控制器和改进型DDSRF控制器的控制性能进行了对比论证.试验结果证明了所述新型控制器提高了系统的动态性能,增强了光伏并网逆变器的不对称故障穿越能力.     

光伏并网发电系统软件锁相技术的研究

光伏并网发电系统是利用太阳能的主要技术之一,并网逆变器是实现其与电网连接的核心部分。为使光伏并网逆变器逆变输出电流能够更好地跟踪电网电压基波,完成同步锁相功能,本文以1kW单相光伏并网逆变器为研究平台,阐述光伏并网逆变器的工作原理和系统结构,分析并网逆变器的并网控制技术,提出一种基于坐标变换的双park鉴相器的软件锁相技术,最后通过Matlab仿真验证该方法的可行性。     

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。     

光伏并网逆变器对台区供电质量的谐波影响量分析与消除研究

针对光伏并网逆变器中存在大量的杂波、谐波难以计算和控制的问题,引入了p-q运算方式,对光伏并网逆变器输出的无功电流和谐波电流进行实时检测.本研究还设计出谐波检测装置,通过该装置检测出光伏并网逆变器并网时输出的5次、7次、11次、13次等谐波,采用A/D转换单元将其接收的模拟信号转换为数字信号,然后通过DSP计算单元计算...     

基于数字信号控制器的单相光伏并网逆变电源设计

基于单相光伏并网系统的拓朴结构和工作原理,设计了以DC-DC升压电路为前级,DC-AC逆变器其后级的并网系统结构。控制部分是基于数字信号控制器dsPIC30F6010的电压电流双闭环跟踪控制策略,并对并网电流闭环控制和并网同步实现进行分析。采用SVPWM算法控制功率器件工作,电导增量法跟踪控制所产生的交流电源,给出相应的程序框图,实现了与电网电压同步的正弦电流输出波形。该实验装置结构简单,控制精度高,输出电流谐波失真小,有较强的实时性。     

非隔离型光伏并网逆变器共模干扰抑制方法研究

非隔离型光伏并网逆变器中没有使用隔离变压器,其具有体积小、成本低、转换效率高等特性,但光伏阵列输入侧与电网输出侧存在电气连接,为共模电流提供了回路,导致易产生EMC干扰与安全隐患。分析了非隔离型光伏并网逆变器共模电流产生机理,从逆变拓扑结构出发,基于共模电流抑制技术,提出从改变调制方式和改变拓扑结构角度抑制共模电流的方法,并以实验验证了两种方法的可行性。     

并网系统逆变器锁相环的研究

在太阳能光伏发电系统中,并网逆变器是实现光伏电能馈送电网的重要环节,并网光伏逆变器的控制目标为：控制逆变电路的输出为稳定的、高品质的正弦波,且与电网电压同频、同相。鉴于此,本文提出了一种数字电流锁相的方法,并且进行了系统仿真。仿真结果表明,TMS320C2000系列DSP芯片适用于该数字锁相技术,其并网输出电流波形良好...     

基于单周期的三相并网逆变器控制策略研究

研究单周期控制及三相并网逆变电路的优化设计问题,将单周期控制方法运用到并网逆变器中,提出了一种基于单周期的逆变控制策略.分析了三相并网逆变器中开关管的动作顺序与电网电压的关系,推导出了开关管的触发脉冲与电网电压之间的逻辑关系,提高了控制性能.实验结果证明将单周期控制策略应用于三相并网逆变器中可以快速地将输出畸变电流校正为正弦电流,并实现输出电流对电网电压的跟踪,达到很好的功率因数校正效果.     

带谐波补偿的T型三电平并网逆变器控制研究

为了提高光伏逆变器并网电流质量,鉴于有源滤波器的控制算法,提出了一种新型的带谐波补偿的T型三电平并网逆变器控制策略。首先,采用锁相环分析电网电压矢量相位角,并根据光伏阵列输出的功率计算光伏并网逆变器的基波输出电流。然后,通过自校正滤波器技术提取网侧负载谐波电流。最后,根据基波输出电流与负载谐波电流确定T型三电平光伏并网逆变器的开关导通序列。为验证该控制策略,搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型。仿真试验结果表明:该控制策略可有效改善网侧谐波电流,提高并网电流质量,在不增加设备的前提下实现光伏并网与有源滤波双重功能。该研究对于T型三电平逆变器在光伏并网及电能质量治理领域的推广应用具有重要价值。     

光伏发电系统并网逆变器控制策略研究

从光伏发电系统中并网逆变器的控制策略研究课题的背景和意义入手,对光伏发电系统中的并网逆变系统进行数学建模与分析。明确了光伏发电逆变系统的数学模型及工作原理后,针对一般的并网逆变器的控制策略没有实时更新参考信号的缺陷,提出了一种改进型的双闭环电流控制策略。在Matlab/Simulink软件环境中构建并模拟运行仿真模型。与其他常规控制策略相比,改进型双反馈闭环电流控制策略能稳定地跟踪电网电压相位,输出良好的并网电流波形。仿真成功验证了改进型策略的可行性。     

A sliding mode control and artificial neural network based MPPT for a direct grid‐connected photovoltaic source

A robust sliding mode controller for a grid‐connected photovoltaic source is proposed in this paper. The objective of the presented control scheme is to force both the output voltage of the photovoltaic PV source and the power factor at the inverter output to follow a certain trajectory reference. The main idea is to apply the robust sliding mode controller directly to the nonlinear state model of the system composed of the PV source and the inverter with its input and output filters. In order to operate the PV system at the maximum power point and to satisfy the environmental factors, such as solar irradiance and temperature, we included a rigorous maximum power point tracker based on an artificial neural network. Simulation results are presented to illustrate the performance of the proposed control scheme. In addition, we show that the grid current satisfies the harmonic limits of the IEEE standard for interconnecting distributed energy sources with electric power systems.     

三相光伏并网电流型PWM逆变器的研究

基于三相电流型PWM逆变器装置,将直接电流控制方法应用于该逆变器中,设计了一套1kW实验装置。通过仿真分析和实验验证表明,该方法不仅实现了逆变器网侧电流正弦化并与网侧电压同相位,而且实现了直流侧电压宽范围调节,提高了系统动态性能,更适合于光伏并网。     

单相并网逆变器的定频滞环电流控制

提出一种用于分布式发电系统与公用电网并网的单相逆变器定频滞环电流控制新方法,该方法在对前一周期的电流误差进行采样的基础上,利用最小二乘算法估计下一周期电流误差的变化趋势,然后控制下一周期电流误差以实现定频滞环电流跟踪,改善输出电流波形,提高控制精度。利用Matlab进行建模,仿真结果证明了该方法有非常快的响应速度,可使输出电流与电网电压同频同相,向电网输出高质量的电能。     

Development and analysis of adaptive fuzzy controllers for photovoltaic system under varying atmospheric and partial shading condition

Control of power electronics converters used in PV system is very much essential for the efficient operation of the solar system. In this paper, a modified incremental conduction maximum power point tracking (MPPT) algorithm in conjunction with an adaptive fuzzy controller is proposed to control the DC–DC boost converter in the PV system under rapidly varying atmospheric and partial shading conditions. An adaptive hysteresis current controller is proposed to control the inverter. The proposed current controller provides constant switching frequency with less harmonic content compared with fixed hysteresis current control algorithm and sinusoidal PWM controller. The modeling and simulation of PV system along with the proposed controllers are done using MATLAB/SIMSCAPE software. Simulation results show that the proposed MPPT algorithm is faster in transient state and presents smoother signal with less fluctuations in steady state. The hardware implementation of proposed MPPT algorithm and inverter current control algorithms using Xilinx spartran-3 FPGA is also presented. The experimental results show satisfactory performance of the proposed approaches.     

双频并网逆变器及其孤岛效应检测

提出一种用于分布式发电的双频并网逆变器,该逆变器由2个标准三相桥级联而成,其中一个桥工作在高频,提高输出电流性能;另一个桥工作在低频,主要输出功率,从而降低开关损耗,提高系统效率。为了检测孤岛效应,提出了基于dq变换和正反馈的新检测策略,基于该策略,提出了基于dq变换的电压正反馈和频率正反馈两种检测方法。两种方法具有无检测盲区、对电能质量影响小、检测速度快等优点。仿真结果表明,该逆变器输出电流与电网电压同相,总的谐波畸变率低,向电网输出的电能质量高。     

一种新的参数自适应主动移频孤岛检测方法

在分布式发电系统中,孤岛检测方案是必不可少的部分。但是当逆变器输出负载发生有功无功匹配时,准确及时地检测孤岛将变得十分困难。一些基于频率或相位偏移的孤岛检测方案在这种时候将失去效用。提出一种参数自适应的主动频移孤岛检测方法。在该方法中,受控制的逆变器输出电流频率将随着公共连接点(PCC)的电压频率变化而自适应的改变其频率,依据正反馈信号进行调节打破逆变器输出与负载之间的相位和功率匹配,从而实现快速的孤岛检测。干扰信号被周期性的注入逆变器输出电流中,通过两种频率范围内的不同算法来避免孤岛检测误动作,并尽量减少干扰信号对电网的影响。最后,通过Matlab/Simulink平台对该方法进行的仿真验证,仿真结果证明,该方法可以针对多种不同的负载情况实现快速准确的孤岛检测,达到了预计的目标。     

Simulation modelling and analysis of modular cascaded multilevel converter based shunt hybrid active power filter for large scale photovoltaic system interconnection

Modular multilevel inverters are promising candidates for next generation of efficient, robust and reliable inverters in large scale photovoltaic system. A modular cascaded multilevel inverter based shunt hybrid active power filter (SHAPF) for three phase grid-connected large scale PV systems is represented in this paper. The main contribution of this paper is to model and control of grid interfaced large scale photovoltaic system with embedded hybrid active power filter functions. In proposed system, the features of hybrid active power filter have been amalgamated in the control circuit of the voltage controlled voltage source inverter interfacing the photovoltaic system to the grid. As a result, the same inverter part of SHAPF is utilized to inject power generated from photovoltaic source to the grid and also to act as hybrid active power filter to compensate harmonics and reactive power demand. With using compensation ability, the grid currents are sinusoidal and in phase with grid voltages. The whole system is modeled in PSCAD/EMTDC. The simulation results are demonstrated to verify the operation and the control system of the proposed system.