户用光伏并网逆变器穿越控制策略

针对户用光伏发电并网应用日益普及的现状和电网对分布式电源穿越特性日益提高的要求,提出了一种基于电压前馈控制的户用光伏并网逆变器穿越控制策略。基于电压前馈控制,本策略能够在电网电压发生不定向突变瞬间,对由于PI闭环控制延时和功率平衡原则造成的并网电流突变进行抑制,并实现对电网电压的瞬时跟踪。通过以TMS320F28XXX为控制核心的实验验证了本策略的可行性和有效性。     

基于空间电压矢量控制的光伏水泵变频电源研究

针对户用光伏水泵系统的具体特点,设计了一种可驱动通用型潜水泵的光伏水泵变频电源,探讨了该系统的控制策略,分析了基于数字信号控制器dsPIC30F2010的空间电压矢量控制和最大功率跟踪(MPPT)原理,编制了系统软件并给出了相应的实验结果。     

并网逆变器的有功无功综合控制策略研究

随着分布式光伏电源在配电网中的渗透率上升,光伏电源对配电网的电压质量影响日益增大。本文采用光伏电源接入配电网等效电路模型,通过分析电压越限机理,提出了实时设定光伏电源注入配电网的有功功率及无功功率的控制策略,可从根本上实现电压质量的改善,提高功率因数,进而增大光伏在电网中的渗透率。仿真结果表明,此控制策略能够很好地抑制电压升高,提升电压质量。     

考虑机网动态交互作用的光伏场群等值建模

光伏场群等值建模是研究新能源电力系统动态特性的基础。提出了综合考虑光伏电源自身动态以及机网动态交互作用的光伏场群等值建模策略。基于电力系统微分代数方程,讨论了光伏电源与电力系统间的动态交互作用,强调了光伏场站端口电压是机网交互的关键因素。仿真分析了不同电压跌落程度下光伏电源的动态,指出变流器控制策略是影响光伏电源自身动态的主导因素。基于此,进一步提出了考虑机网交互作用的光伏场群动态分群方法及建模流程。最后通过仿真算例表明,与现有仅基于光伏电源自身动态的分群方法相比,进一步考虑机网交互作用可显著提高光伏场群的等值建模精度。     

一种高效率低纹波电流的光伏电源逆变器设计

介绍传统光伏电源系统产生低频纹波的原因,为满足户用型单相光伏微逆变器功率输出要求,提出一种前级DC/DC升压环节和后级逆变环节的隔离型单相双级式光伏并网微逆变器。采用一种扰动直流母线电压参考值的方法,抑制了两级式逆变器直流输入侧存在的两倍交流输出频率电流纹波,提高了输出功率效率。基于数字信号处理器(DSP)28035控制的220 W光伏并网微逆变器实验证明了理论分析的可行性。     

考虑源端动态特性的光伏虚拟同步机多模式运行控制

分布式光伏发电主要以最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方式并网运行,缺乏离网运行能力,且难以为电力系统提供有利于系统稳定的惯量和阻尼。虚拟同步机(virtual synchronous generator,VSG)因集成了传统同步机的运行机制以及电力电子设备控制灵活、响应迅速等优势,备受分布式发电领域专家的关注。结合虚拟同步机技术,并考虑光伏电源的时变性和有限性,提出了计及光伏电源动态特征的光伏虚拟同步机(photovoltaic VSG,PV-VSG)及其控制策略。根据光伏出力曲线与特征值分析得到光伏电源稳定运行区域;设计了光伏电源附加控制策略,可防止因光伏电源最大可用功率不足而造成的直流电压跌落,以保证PV-VSG直流侧电压稳定,并可根据负载或调度功率需求提供最有效的功率匹配。所提控制策略可使光伏电源直接通过虚拟同步发电机接入,并实现了离网与并网的灵活可靠运行。仿真分析与实验测试结果均验证了所提控制策略的有效性。     

基于小交流信号的低压配电网中分布式光伏辅助调压控制策略

随着国内光伏产业不断发展,低压配电网中接入的分布式光伏电源的容量逐渐增多,当光照充足时配电网可能出现严重的过电压问题.分析了配电网中出现过电压现象的原因,针对配网的特点提出一种针对分布式光伏电源的辅助调压控制策略,旨在保证每台光伏电源的经济效益的同时充分发挥每台光伏电源的调压能力.所提出的控制策略在无功调节的基础上削减...     

分布式户用光伏对农村配电台区电压质量的影响与消纳措施

随着分布式户用光伏在低压配电台区中的接入规模越来越大,其对低压配电网技术指标有很大影响,特别是对电压合格率指标。采用Digsilent软件对含有分布式户用光伏的农村低压配电台区进行仿真,分析分布式户用光伏的不同接入位置、不同渗透率水平对节点电压质量的影响。相对于分散接入、首端接入,户用光伏在低压线路末端接入时对低压配电台区电压质量影响最大。在不采取措施情况下,低压配电台区消纳分布式户用光伏渗透率的极限值为25%。在此基础上,提出加强低压配电台区改造、无功控制和配置储能3项消纳分布式户用光伏电源的措施。     

含高比例分布式光伏电站的配电线路电压协调控制系统

文中在传统下垂控制策略的基础上引入首端电压变量,提出了一种基于首端母线电压追踪的分布式光伏变斜率下垂控制策略,并使用matlab软件进行了仿真分析,结果显示所提出的变斜率下垂控制策略可以牺牲较少的降压效果来换取更大的降损收益,验证了所提方法的正确性和实用性。同时,在所提出的变斜率下垂控制策略基础上开发了分布式光伏协调控制系统,并进行实际案例分析,结果显示通过该系统对分布式光伏电源并网运行情况进行控制调节,不仅能满足电网电压运行合格指标,而且可以大大提高光伏电源的消纳能力。     

单相级联H桥光伏并网逆变器控制策略综述

为提高光伏发电效率以及减小其体积，分析了级联H桥拓扑结构具有开关器件应力小、输出电压质量高及滤波器体积小等优点。由于其直流侧可由一块光伏组件单独供电，可对每个光伏模块进行最大功率点跟踪，进而越来越多地运用于光伏并网系统来提高系统的发电效率。根据控制策略中功率控制方法的不同，可将级联H桥光伏并网逆变器控制策略分为功率均衡控制和功率不均衡控制。分别对两种方法及优缺点进行了介绍，并结合当今级联H桥光伏并网逆变器的不足对未来发展进行展望。     

风电机组MPPT动态功率曲线控制策略的研究

针对目前变速风力发电机组最大功率点跟踪算法对机组参数依赖性较大的问题,提出了一种用于最大功率点跟踪的动态功率曲线控制策略.根据机组当前的运行特性来调节功率曲线的比例系数,实现对最大功率点的跟踪控制.该算法的优点是对机组的参数依赖性较小,即使在转速测量有误差的情况下也可以实现机组对最大功率点的跟踪控制.在Matlab/S...     

注入无功功率的链式电池储能系统荷电状态均衡控制策略

针对链式电池储能系统相内电池组荷电状态(SOC)不均衡问题,分析了单位功率因数下均衡控制策略在SOC极度不均衡时导致过调制的边界条件,并提出了一种注入无功功率的新型相内SOC均衡控制策略。通过在各H桥调制信号中叠加有功和无功电压分量,重新分配有功和无功功率,保证SOC处于极端状态的电池组主要进行有功功率交换,其余电池组主要进行无功功率交换,实现极端模块调制比有效降低,非极端模块调制比略有增长,避免过调制。与单位功率因数均衡控制策略相比,该策略通过控制功率因数角充分协调各模块调制比,可以在各电池组SOC差异更大的情况下实现均衡控制,扩大适用范围。仿真结果验证了所提策略的正确性和有效性。     

基于混合频率载波调制的多电平 PWM控制策略研究

混合多电平功率变换电路因在输出电压电平数相同的情况下采用的级联单元较少而受到关注。但由于其控制算法并未作相应扩展，影响了该电路的实用化。该文在分析混合七电平逆变电路工作原理的基础上，提出了一种适合混合功率单元的混合频率载波PWM调制法。与现有控制算法相比，该方法可使混合功率变换电路的各基本单元都参与PWM调制，避免了低压单元的电流倒灌问题。基于该控制策略给出了各基本单元驱动信号的生成方法，并在研制的混合七电平变频实验装置上实现了该控制算法。     

并网双馈风机PCC电压质量分析及控制策略研究

风电场运行过程中常有并网点(point-of-common coupling,PCC)电压与功率因数无法同时兼顾的控制问题。本文对装有风速前馈控制的恒电压控制进行改进,在其基础上增加了无功限幅环节,并基于有功预测层和无功控制层分层处理方式,提出了改进恒电压控制和恒功率因数控制相结合的联合控制策略,该控制策略根据风机实际运行时有功功率、无功功率的大小,计算出联合控制主导因子,并依据联合控制主导因子的变化情况,进行控制策略调整。利用电力系统分析综合软件(power system analysis software package,PSASP)建立了WSCC9节点系统模型,对系统控制策略进行了仿真验证,结果表明联合控制策略既能保证PCC节点电压的稳定,又能同时保证机组较高的功率因数。     

基于能量控制策略的直-交变换器的研究

介绍了采用能量控制策略的Buck—Boost直-交变换器,对该变换器的拓扑电路、工作原理以及控制策略进行分析和仿真。仿真结果显示：在相同的开关频率下,采用能量控制策略比SPWM的输出电压的谐波分量小,对电网电压波动和负载扰动无明显动态调整过程。该控制策略可应用于高性能正弦交流电压源和变频变压系统中。     

基于简化p-q-r理论的统一电能质量调节器控制策略

阐述了p-q-r瞬时功率理论的原理，提出一种特殊情况下的简化p-q-r理论，基于这一理论，提出一种统一电能质量调节器(unified power quality conditioner, UPQC)的综合控制策略，此策略综合了通常的直接控制策略和间接控制策略的特点。重点介绍了补偿电流及补偿电压的计算方法，详细分析了控制策略的原理，推导出p-q-r坐标下的相关运算公式，给出了在该坐标轴上的详细控制框图。仿真结果显示，将采用这种控制策略的UPQC用于补偿三相四线非线性及不平衡系统，可以实现对负载谐波、无功及中线电流较好的补偿，使负载获得额定端电压，同时提高电源侧功率因数，表明这种控制策略是可行、有效的。     

一种级联电力电子变压器直流电压平衡控制策略

基于功率反馈的双闭环功率均衡策略是级联型电力电子变压器隔离级DC-DC变换环节的一种典型控制策略。该策略优点之一是控制过程中明确了变换器传递功率指令这一变量,可以通过对其作处理来调节隔离级传递功率,进而实现多种功能。基于此提出一种改进的整流电压平衡控制策略,在DC-DC变换器各级单元功率指令上引入相应前级整流电压偏差补偿量,通过调节隔离级各单元功率分配以自动实现整流侧直流电压平衡。最后通过仿真与实验验证了这种功率指令补偿式电压平衡策略的有效性。     

数字物理混合仿真功率接口设计及其控制策略研究

作为数字物理混合仿真中连接数字侧与物理侧仿真的互联装置,功率接口对混合仿真系统的稳定性与精确性起决定性作用,因此对于功率接口的设计及其控制策略的研究是数字物理混合仿真的关键。功率接口所接负载功率突变所引起的直流电压波动以及功率放大过程的幅值误差是影响功率接口稳定性与精确性的两个主要因素。基于数字物理混合仿真系统,对其功率接口进行设计,提出一种基于三个单相H桥结构四象限背靠背变流器的功率接口装置。在此基础上,针对功率接口稳定性与精确性问题,对其所采用的控制策略进行研究。为保证功率接口良好的动态性能和直压稳定,提出了一种基于前馈控制的整流端直流电压控制策略;针对指令信号放大精确度与稳定性问题,提出一种基于重复控制的逆变端复合控制策略;最终通过数字物理混合仿真试验证明了文中设计的功率接口及其控制策略的有效性与正确性。     

Power quality enhancement in autonomous microgrid operation using Particle Swarm Optimization

This paper presents an optimal power control strategy for an autonomous microgrid operation based on a real-time self-tuning method. The purpose of this work is to improve the quality of power supply of the microgrid where some Distributed Generation (DG) units are connected to the grid. Voltage and frequency regulation, and power sharing are the main performance parameters which are considered in this work, particularly during the transition from grid-connected to islanding operation mode and also during load change. In this work, two typical DG units are connected in parallel to configure the microgrid. The controller scheme is composed of an inner current control loop and an outer power control loop based on a synchronous reference frame and the conventional PI regulators. The power controller employs two typical strategies: active–reactive power (PQ) control strategy and voltage–frequency (Vf) control strategy. Particle Swarm Optimization (PSO) is an intelligent searching algorithm that is applied for real-time self-tuning of the power control parameters. The proposed strategy in this paper is that both DG units adopt the Vf control mode once the microgrid is islanded in order to regulate the microgrid voltage and frequency, whereas during the load change, only the second DG unit invokes the PQ control mode to ensure maximum power exportation. The results show that the proposed controller offers an excellent response to satisfy the power quality requirements and proves the validity of the proposed strategy.     

基于模糊边界和双九区图的变电站电压无功控制策略研究

介绍了变电站电压无功综合控制的基本原理,为提高变电站的控制性能,在高压侧电压正常时引入了模糊边界的无功调节判据,在建立数学模型的基础上得出了基于模糊边界无功判据的控制策略,通过对九区细分图和模糊边界无功判据的研究,分析了基于模糊边界无功判据的控制策略特点;在高压侧电压越限时采用双九区图控制策略,它能提高系统电压稳定性,保证变电站安全稳定运行。这种分高压侧电压正常和越限两种情况的综合控制策略更符合人的判别思维,能减少分接头调节和电压波动的次数。与传统的九区图控制相比较,这种综合控制策略能提高变压器分接头使用