不平衡电网下光伏逆变器的控制策略研究

针对不平衡电网下常规光伏逆变器的并网电流三相不对称及谐波含量大增的问题,研究了相应的控制策略。首先,从获取电压相位出发,设计了基于二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的不平衡锁相环,以快速、准确地锁定电网正序分量的幅值和相位,并通过实验加以验证;其次,将抑制网侧负序电流作为控制目标,设计了基于电网负序电压前馈的不平衡电网下光伏逆变器的控制策略,且为减弱直流侧电压波动对并网电流的影响,在电压外环控制器后引入了二倍频陷波器。最后,利用PSCAD/EMTDC搭建出光伏并网系统仿真模型,仿真结果表明了本文理论研究的正确性。     

单级式光伏并网发电系统的仿真分析

对于光伏发电系统而言,最主要的问题是提高系统的效率和稳定性.为了克服传统两级式光伏并网系统在效率和稳定性上的不足,文中改进了单级式光伏并网系统电路拓扑和适用于此拓扑的最大功率点跟踪算法,并通过在Matlab Simulink环境中搭建仿真模型,模拟系统在外部光照发生变化时的输出特性并对其进行验证和研究.仿真结果显示该系统能够高精度地实现对光伏电池最大功率点的跟踪(MPPT),高效地通过逆变器将有功功率送入电网,且输入电网的无功功率可调.     

三阶电荷泵锁相环的分析与仿真

在分析锁相环基本原理和线性化模型的基础上,给出了基于锁相环系统环路带宽和相位裕度的环路滤波器参数的计算公式.结合具体的参数计算,给出系统参数,然后用ADS工具对系统进行仿真,结果表明利用给出的方法来设定锁相环的参数,通过反复几次的调节能得到一组很好的系统参数,仿真结果于预期的相吻合,对三阶电荷泵锁相环的系统设计和仿真有一定的指导意义.     

基于ADS三阶电荷泵锁相环的分析和仿真

在分析锁相环基本原理和线性化模型的基础上,给出了基于锁相环系统环路带宽和相位裕度的环路滤波器参数的计算公式.结合具体的参数计算,给出系统参数,然后用ADS工具对系统进行仿真,结果表明利用给出的方法来设定锁相环的参数,通过反复几次的调节能得到一组很好的系统参数,仿真结果于预期的相吻合,对三阶电荷泵锁相环的系统设计和仿真有一定的指导意义.     

基于信号延时对消法的软件锁相环设计

在分布式并网发电系统中,在三相电网电压不平衡和电压波形严重畸变条件下,传统的软件锁相环已经不能快速和准确的跟踪电网电压的频率和相位,因而无法获得很好的并网控制性能,此处对传统的软件锁相环的工作原理和不平衡电网条件下锁相失效的原因进行了分析,在此基础上提出一种基于信号延时对消的软件锁相技术。该基于DSC的软件锁相环将电网电压经坐标变换后的电压分量延时四分之一个工作周期来实现对电压正负序分量的快速提取,并通过选择合适的参数,消除了负序分量的影响。在MATLAB仿真环境下,搭建锁相环仿真模型,验证了本方案的正确性和可行性。     

家用太阳能分布式光伏并网发电系统研究

分布式光伏发电主要特点是发电设施建在靠近用户侧,运行方式以自发自用,多余电量可以回送电网。本文介绍了家用太阳能分布式光伏并网发电系统的结构,采用了有源逆变的并网模式,计算了家用太阳能光伏电池的容量和蓄电池容量,该系统为分布式光伏发电的推广应用提供一种新型解决方案。     

电网电压不平衡条件下并网逆变器的研究

采用一种具有双参数控制的结构实现并网运行和负序电流的消除,直流侧的电压控制环作为并网的基础控制,同时提取电网电压和逆变器输出电压的负序分量并加以控制,当两者相等时就可以达到消除负序电流的目的,然后对负序电压的获取以及电流的跟踪控制作了分析。最后利用Matlab/Simulink对系统进行仿真,验证了系统的可行性。     

光伏并网发电系统中储能技术的应用研究

随着经济水平的快速发展,能源短缺的现象日益突出.面对能源需要及环境保护的双重压力,提高能源利用率、改善能源结构、发展可再生能源成了当下各国的发展要领.光伏发电作为新能源发电最具代表性的一种发电之一,已经正式在各种生活场景中应用起来了,与传统发电技术不同,光伏电源的输出功率非常倚赖当天太阳光照强度、周遭环境温度的变化,具...     

基于电压不对称故障修正的电网稳定控制仿真

因电网动态电流和电压的变化难以控制,且电压不对称问题修正过程干扰因素过多,提出一种电网稳定控制方法。根据动力守恒定律建立电网功率输出模型,分别计算在有、无功率输出时电网运行相关量的正、负序量值,将其作为电网稳定控制阈值。考虑到电网故障分为电压变化、电流变化以及运行功率变化三个阶段,采用无功注入方式补偿出现故障时既定电压的差值会出现空缺问题,设置逆变输出器,控制故障电流的跌落值,完成电网稳定的控制。经仿真证明,当电网出现电压不对称故障时,电网的360个测试点经过研究方法控制后电压、电流均回到了稳定阶段,整体波形变化相对平稳没有出现过高或过低的幅值,电网实现高效稳定运行。说明所提方法对电压、电流的稳定控制效果好,鲁棒性较强,实用价值更高。     

光伏发电系统并网逆变器电压电流双闭环控制仿真研究

为实现光伏发电系统MPPT要求,参考扰动观测和电导增量法建立了一种电压电流双闭环并网逆变器控制策略,搭建了该策略的MATLAB/Simulink模型并进行了仿真,仿真结果显示该策略可满足逆变器并网要求.     

基于非线性数字控制锁相环三相系统频率测量方法

针对谐波的存在引起相位和频率的测量误差,提出了一种基于数字锁相环的三相系统频率测量方法.由于锁相环对相位的滤波作用,该方法通过锁相环输出相位进行频率测量,减小谐波和幅值变化对频率测量的影响.为提高宽频率范围内测量精度,利用反步法设计了自适应镇定控制器,保证了大频率变化的锁相环的收敛,同时得到频率的自适应率,因而具有较宽的频率、相位跟踪范围和相位的快速响应等特点.仿真分析结果表明,该算法精度高,计算量小,实现简单,具有一定的实用价值.     

基于FPGA的数字锁相环设计

介绍了一种应用VHDL语言设计数字锁相环的设计方法,阐明其基本工作原理和设计思想,给出了系统主要模块的设计过程和仿真结果;用可编程逻辑器件FPGA予以实现。该方案提高了DPLL的快速锁定性能,同时保证了锁定精度。     

低功耗宽调谐范围锁相环设计

针对传统锁相环输出频率范围有限、功耗大的缺陷,通过对压控振荡器震荡机理进行理论分析,设计了一款用于时钟发生器的低功耗、宽调谐范围、低相位噪声锁相环。该锁相环采用了新型可编程、低调谐增益、低功耗的环形振荡器,达到了宽频率输出范围、低相位噪声、低功耗的目的,采用SMIC公司0.18um混合信号工艺,用Cadenced的Hspice仿真工具进行仿真,在1.8V电源电压供电情况下获得了50MHz~1.7GHz的频率锁定范围和1.8mW~2.3mW的较低功耗。单边带相位噪声在10KHz频偏处为-104dBc/Hz.。     

MODBUS协议在光伏并网系统中的应用

设计了一套光伏并网系统,该系统包括逆变模块和人机接口模块,通过MODBUS协议来实现两个模块的通信.给出了系统的硬件结构图,分析了MODBUS协议的特点,详细介绍了协议的软件实现,列出了关键部分代码.     

锁相环环路特性新型分析和优化方法研究

在分析Ⅱ型整数分频锁相环稳定性、锁定时间、相位噪声和参考杂散等特性的基础上,推导了锁相环的最优稳定条件,提出了一种基于环路非线性特性的新型锁定时间模型并推导得出对应的锁定时间公式,分析了锁相环中的相位噪声和杂散与环路特性之间关系。为验证理论分析结果,利用MATLAB软件完成了锁相环建模仿真,设计了基于ICS663和ICS674的Ⅱ型整数分频锁相环电路并完成了相关测试工作。仿真及测试结果均与理论分析相吻合,表明了锁相环锁定时间与初始频率差成正比而与其环路截止频率ωC的平方成反比,杂散噪声贡献与锁相环参考频率ωREF和ωC之比的平方成反比,在压控振荡器噪声贡献占主导的情况下输出相位噪声性能只由ωC决定而与其他环路参数无关。     

市电锁相倍频器的设计

论述了市电锁相倍频器的设计原理。利用传递函数和根迹法分析了市电锁相倍频器环路跟踪市电频率相位的特性和性能指标。并介绍了它在开关电源、直流变换器和显示设备等产品的应用。     

基于双DSC的微型并网光伏逆变器设计

设计了一种基于双DSC(Digital Signal Controller)控制策略的微型并网光伏逆变器。针对双DSC控制的特点,对电路拓扑结构进行了适当的革新和改进。在DC/DC模块部分使用了隔离变压器,用两个DSC芯片分别控制逆变前后电路,实现了逆变前后电路的完全隔离。详细分析了各模块的工作原理和控制策略,并制作出了相应的硬件电路进行了测试。实验达到了预期的结果,验证了该方案的可行性。     

Hypersim在密集节点独立电力系统实时仿真中的应用

多节点、密集结构是舰船独立电力系统的特有结构,对此类电力系统,目前还没有可行的实时仿真方法。该文通过讨论电力系统全数字实时仿真软件Hypersim的特性,提出了以Hypersim为平台,解决密集节点独立电力系统实时仿真问题的方案,即采用解耦元件将整个任务分解为若干子任务,各子任务由不同的CPU单元分开处理,彼此间交换数据,亦即将一个完整的数学描述矩阵分为小矩阵以提高运算速度。基于多节点、密集结构独立电力系统的经典模型,通过对其静态和动态过程的仿真结果与EMTP对比分析,论证了Hypersim全数字实时仿真系统的实时性、正确性及其应用于区域配电自动化的可行性,从而为该类系统的实时数字仿真提供了一个可资借鉴的途径。