光伏电站分层分布式自动功率控制技术

当前含有组串式逆变器的光伏电站,因单台组串式逆变器容量相对集中式小得多,同等容量情况下总逆变器数目大增,这给近年普遍含有组串式逆变器的大型光伏电站厂站自动功率控制系统带来了控制计算、存储容量不足和指令通信下发阻塞严重等问题。为此,文中提出了在中间层增设方阵自动发电控制(AGC)的分层分布式AGC系统结构。文中研究了光伏方阵AGC一体化产品技术实现方案、方阵AGC的功率分配算法与策略,并分析给出了方阵AGC与厂站AGC系统的协作配合策略。工程现场应用测试及仿真分析结果表明所提技术能有效解决当前大型组串式光伏电站AGC系统存在的问题。     

基于微型逆变器和组串逆变器光伏并网系统的发电效率对比

阐述了基于微型逆变器和组串逆变器光伏并网系统各自的特点,分析了光伏组件失配形成的原因及对组串系统发电效率的影响,并利用试验的方式进行了验证,给出了两种系统投资及收益情况分析。长期来看,微型逆变器系统在"生命周期"中的总发电效率更高。     

一种串补保护现场测试系统

目前对串联电容补偿保护装置(串补)的现场测试的方式均是使用继电保护测试仪手动对各电流采样通道施加扰动量。通过对串补保护输入输出与测试原理的分析,设计了一种串补保护现场测试系统。测试系统和串补保护装置连接并设置好输入输出通道后,测试系统可以根据保护定值自动输出测试电流,完成测试。与现阶段现场人工测试串补保护功能的方式相比,文章提出的串补保护现场测试系统界面更加便于理解与应用,效率更高。     

提高组串光伏发电效率的直流动态重构控制策略

针对均匀低光照下组串式逆变器效率低的问题,提出一种提高组串逆变器并行效率的直流侧开关重构策略.基于一种光伏直流开关拓扑结构对多光伏串和多逆变器的连接进行控制.考虑光伏系统效率和并行开关电气寿命等系统运行指标,控制逆变器运行台数使系统效益指标函数最优.提出防止逆变器功率越限策略,利用最小二乘回归算法预测天气短时间变化范围,确定光伏系统允许的开关重构方案;对比不同时刻其他最佳开关连接方式,选出最终连接方案最小化开关切换次数.最后,利用控制决策决定直流开关重构的最终方案,将提出的策略与常规光伏发电和仅考虑目标函数发电作数据对比,验证该策略的有效性与可行性.     

数字I/O电路的多总线自动测试诊断方法研究

采用VXI总线和GPIB总线构成多总线自动测试诊断系统,应用于多种数字电路板的测试诊断.在此系统平台上提出并实现了一种基于最小二乘支持向量机的电路测试诊断方法,该方法对训练样本需求少、训练速度快.最后以实际可编程数字I/O电路板为测试诊断实例,在多总线平台上实现了电路的自动测试与故障诊断.结果表明,该方法测试诊断时间短,大大提高了电路测试诊断效率.     

基于LabVIEW与TestStand的通用板卡自动测试系统

随着电路板复杂程度及功能的增加,人工测试已经无法满足大规模板卡产品化测试的需求。针对板卡类型多、测试信号种类多、功能复杂的场合人工测试存在效率低、可靠性差等问题,提出了一种基于Lab VIEW与Test Stand的通用板卡自动测试系统设计方案,完成了硬件平台的搭建以及相关软件的设计。该系统可对多种类型电路板卡进行自动测试,具有可靠性高、二次开发周期短、人机界面友好、测试结果自动存储等特点,实践证明使用该测试系统可大大提高电路板的测试效率。     

光伏逆变器综合性能测试平台研究

为了对光伏逆变器性能参数进行准确有效的测试,需要搭建高性能的测试平台。本文对基于三相高频PWM整流器的光伏阵列模拟器作为试验电源的光伏逆变器综合性能测试平台进行系统仿真,验证了该方案的合理性和可行性,且有效解决了大容量和网侧谐波和无功污染的问题。同时,本文还对光伏逆变器的一些关键性能参数,如光伏逆变器效率、最大功率点跟踪性能、反孤岛保护功能、逆变器输出波形质量等,进行了分析和研究,并提出了测试方案,为进一步的测试工作打下了基础。     

基于IPM模块的并网逆变器系统实验平台设计

分析了并网逆变器的三种拓扑结构的优缺点,并根据实验需要选择了非隔离型拓扑结构作为实验平台主电路拓扑。采用IPM模块为核心的逆变电路,控制部分采用通用逆变器控制器作为系统的控制核心,运用Lab VIEW软件实现了实验平台的控制系统和上位机监控显示系统的有机集成,对系统中的各个参量进行实时监测,并完成了三相PWM逆变器的离网、并网实验。实验结果表明:控制系统给出的相位成功跟踪电网的同步相位,始终与电网电压的相位保持一致,并网成功。     

基于虚拟仪器的电路板自动测试系统的软件实现

针对生产电路板数量多和测试方法自动化程度低的问题,设计了一种基于虚拟仪器技术电路板测试系统,该系统借助NI公司的PXI板卡,采用测试子程序的分层实现,并由主程序对这些子程序进行调用,实现了电路板测试的自动化、可视化,从而提高了测试系统的效率,并最终实现了对电路板进行准确故障定位。由于该系统极大的提高了电路板测试的自动化程度和测试的速度,所以在一些大量生产电路板的企业和研究所具有广泛的应用前景。     

基于TestStand的自动测试程序开发及应用

随着芯片集成度和PCB电路板布线密度的不断提高,电路板的功能和结构日益复杂,当前公司的电路板测试系统不能满足公司生产电路板的测试需求。为解决本公司生产部门关于电路板测试环节对操作人员知识和技能要求高、测试时间长、人工成本高、测试不全面不准确等常见问题,研发了基于TestStand的自动测试程序,完成了硬件平台的搭建以及程序的试验验证。实际应用表明,本测试程序能够可靠稳定地完成电路板测试任务,而且操作系统简单、兼容性高、灵活性好,对操作人员的技术水平要求低,有效提升了电路板产品的测试精度与测试效率,同时也对本公司产品开拓市场起到了至关重要的作用。     

组串式光伏系统直流串联电弧故障检测与保护策略

直流串联电弧是引发光伏系统火灾事故的主要原因之一。针对直流电弧状态和故障问题,提出一种基于逆变器实现的组串式光伏系统直流串联电弧故障检测与保护方法。依据电弧故障的高频特性,以组串输入端滤波电容支路电流为量测获取串联电弧故障信号,基于样本熵和标准差建立串联电弧检测算法并构建2级保护判据及重投方案,保证故障处理的可靠性和灵敏性,并满足逆变器对高频信号低采样率的制约。根据光伏并网逆变器的工作原理和结构组成,提出实现电弧保护的逆变器硬件改造方案。搭建光伏系统电弧故障实验平台并开展实验研究。提出的方法能够实现可靠的检测与保护,在多种情况下验证了所提方法的有效性。     

光伏电站设计中集中式与组串式逆变器的比较选择

光伏电站工程设计中,选择不同类型的逆变器,对于提高系统可靠性、减少系统损耗、降低系统成本意义重大。介绍了当前常用的集中式、组串式两种逆变器的结构及特点,从发电效率、建设成本、系统可靠性三个方面对两种逆变器进行综合比较,并将各方因素转化到经济层面进行定量对比。综合比较结果,运行年限在2年及以上的光伏项目采用组串式逆变器方案更有优势。     

基于辅助逆变器的IPT系统原边动态调谐方法研究

感应耦合电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,由于器件老化、升温、参数容差等原因会使系统原边回路失谐,导致逆变器开关损耗增大,发热增加,系统效率降低;为了保持IPT系统原边谐振,提出一种基于辅助逆变器的动态调谐方法。首先,主要针对系统原边呈容性的情况,详细分析串–串补偿型IPT系统的效率和原边失谐程度之间的关系;然后,分析调谐原理并提出调谐方案,通过检测主逆变器的输出电压和电流的相位差调节两个逆变器间驱动信号相位,来动态调节主逆变器的输出阻抗,达到调谐目的;最后,搭建实验平台,在原边回路不同失谐程度下进行动态调谐的实验。结果表明,该调谐装置可实现系统的动态调谐,并能有效提高系统效率。动态调谐系统能将15%容差时的系统效率由86.2%提高到92.8%,最大提高了6.6%,有效减少系统的发热。     

一种基于DSP-FPGA的辅助逆变器核心控制系统

辅助逆变器为电力机车辅助设备供电,其性能将直接影响电力机车的整体运行情况。本文所述辅助逆变器核心控制系统采用基于浮点数字信号处理器(digital signal processor,DSP)和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的系统架构。以FPGA部分为重点,采用了一种基于矢量旋转的简化三电平空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM),并通过三角函数运算的简化、高效率除法器等关键性设计避免DSP进行大量三角函数运算,减少硬件资源占用。实现了基于FPGA的AD采样与数据处理及DSP与FPGA之间基于双端口RAM的异步通信,充分利用了FPGA强大的高速并行处理能力。最后,搭建基于RT-LAB与辅助逆变器核心控制系统的半实物实验平台,实验结果证明了辅助逆变器核心控制系统FPGA部分设计方案的可行性与正确性。     

大功率并网逆变器半实物仿真平台研究

半实物仿真系统精确、高效、节约成本,针对大功率并网逆变器现场测试成本高、难度大的难题,通过对光伏逆变器并网系统建立仿真模型,借助RT-LAB仿真平台,将系统仿真模型应用于实时的半实物仿真系统,建立了大功率光伏并网逆变器半实物仿真平台。半实物仿真平台完成了光伏逆变器半实物仿真低电压穿越测试,测试结果表明,半实物仿真结果满足了测试要求,并且与现场测试结果有较好的一致性。验证了该半实物仿真系统的可行性与精确性。     

基于改进扰动观察法的光伏最大功率点跟踪策略研究

<正>针对传统的扰动观察法无法同时兼顾响应速度和跟踪精度的问题，伴随组串式逆变器被应用于大型地面电站愈发普遍，基于组串式光伏逆变器的基础上，采用了一种自适应变步长的扰动观察法。将最大功率点处进行分区，在不同区域内采用不同步长，以此来提高系统的响应速度和跟踪精度。使用MATLAB/Simulink对该法进行了建模与仿真，结果证明，该法能够较快地完成最大功率点的跟踪，且平稳波动小，精度高，提高了系统性能。     

分布式光伏电站逆变器选择与应用

介绍了集中式逆变器与组串式逆变器的应用场合及优缺点,确定组串式逆变器更加适合应用于民用建筑分布式光伏发电系统的应用场景。详细阐述了组串式逆变器的各电气参数功能,并结合实际工程设计,分析了逆变器选择时需要注意的要点。     

基于移动端的继电保护自动测试平台研究

当前继电保护装置自动测试时,采用PC机作为控制终端,测试报告保存在本地,无法实时查看,且测试作业表单需要手动填写,不能完全达到自动化与智能化。重点研究了基于移动端的继电保护自动测试平台,根据表单填写过程中数据格式的特点和需求,设计了自动测试系统与表单系统之间标准化的数据接口,实现测试作业表单的自动填写。采用测试仪工控机作为自动测试系统的控制终端,整个测试系统集成度更高;测试仪集成无线模块,利用无线传输技术,将测试报告传输至Android/IOS移动端,方便测试人员随时查看及上传云端/表单系统统一管理。通过对基于移动端的继电保护自动测试平台研究,测试系统高度集成,测试过程更加自动化,提高了自动测试效率。     

基于PV-IPM的光伏并网逆变器

开发了一种基于PM50B6LA060的双输入组串光伏并网逆变器。两支路具有独立的Boost变换器和最大功率点跟踪控制,可接不同规格的电池组串作为输入,极便于光伏系统的配置。介绍了系统的电路结构、光伏智能功率模块(Photovoltaic-Intelligent Power Module,简称PV-IPM)的特点,给出光伏并网逆变器采用的控制方法。系统有两级能量变换单元,给出了两级式并网逆变器的能量管理方法。最后给出了效率图以及并网实验波形。     

虚拟数字频率特性测试仪的软件平台实现

为了完成对微波电路网络的频率特性测试,本文阐述了基于虚拟仪器的频率特性测试软件平台的设计实现,介绍了应用此平台的数字频率特性测试系统的组成原理,该软件平台基于Lab Windows/CVI实现,通过主机串口与硬件接口通信,它包含丰富的测量功能,还应用了对发送数据优化组合和对接收数据修正误差的方案。测试实际电路的结果表明,基于此平台的虚拟数字测试仪可以很好地完成频率特性测试,并且操作方便、测量精度高,具有很强的实用性和扩展性。