多路并网光伏发电系统的设计及其有效性分析

并网光伏发电系统是光伏发电的主要实现形式,通过对多路并网光伏系统进行分析和研究,通过一个Boost DC/DC电路和同一个逆变器将所有光伏阵列进行并联,最后实现并网。通过对各元件的参数进行选取,确定控制的策略。占空比通过前级Boost斩波电路进行调节,改变光伏阵列的输出电压,对最大功率点进行跟踪。采用电压外环和电流内环的双环控制方法进行进行后级逆变电路,逆变器直流侧电容电压的稳定性受电压外环控制,并给出内环电流参考值的幅值。逆变器输出电流受电流内环控制,并将输出值作为参考值以实现并网。各路光伏阵列的最大功率点跟踪具有相互独立的优势,没有出现干扰,有效地提高了效率。最后用Matlab/Simulink进行了仿真,分析其有效性。     

基于Sugeno-Mamdani模糊模型的电流跟踪型光伏并网逆变器

针对并网光伏逆变器对于输入量变化大、控制算法复杂,开关频率大而导致逆变器发热的问题,提出一种分段控制策略.利用模糊控制算法对输入变化不敏感的特点,设计一种输出PWM控制信号变化较小的逆变器,从而减小开关器件的负荷达到提高逆变效率的目的.设计采用分段控制当输出误差很大的时候使用sugeno模型,当输出误差较小时使用mamdani模型,该文中以单相全桥逆变电路为例,给出详细的仿真分析,仿真结果表明,设计的逆变器与传统控制方法相比,具有稳定性好、抗扰动型强、开关频率低等优势,输出电流的总谐波失真(THD)为1.73%,能够与并网电压达到同频,输出功率因素非常接近1,达到了系统并网发电要求.     

双Boost无桥PFC变换器无差拍控制算法

本文针对轻载过零点畸变以及数字延迟干扰无差拍算法的实现,提出一种改进型无差拍控制算法。该算法首先计算出轻载和重载下无差拍模型,对轻载下前馈做补偿处理以弥补算法导致的电流畸变问题;同时因数字延迟会影响电流跟踪效果,本文采用开关周期中点采样、导通时间不对称的方法来解决数字延迟现象。该算法具有抗干扰能力强,THD较低的优点。最后,在1KW的双Boost无桥PFC变换器平台上进行实验,实验结果验证了理论分析的正确性。     

最少拍无差无波纹控制方法应用研究

随着科学技术的飞速发展,越来越多的控制方法被应用在自动化电器设备中。最少拍无差无波纹控制方法优点主要在于对典型输入信号,系统输出以最少拍的方式跟随输入,并且稳态无静差。本文首先对模拟二阶被控对象进行理论分析计算,完成控制算法的确定,然后搭建电路模型和编制控制程序,建立整个控制系统并进行调试。实验结果表明了控制算法、软件程序和硬件电路设计的正确性,也表明最少拍无差无波纹控制的设计方法的正确性和有效性。。     

基于扰动观测法的MPPT控制策略仿真研究

以Boost电路为基础,采用扰动观测法,最终改变太阳能光伏电池板的输出电压,以此实现太阳能光伏电池板的MPPT功能。通过在MATLAB/Simulink搭建仿真模型,验证了此控制策略的正确性和可行性。     

基于离散控制的光伏并网系统自抗扰控制器设计

针对光伏发电系统中存在的未知扰动,本文提出了基于离散化的线性自抗扰控制器(Active Disturbance Rejection Controller,ADRC)设计方法,并将其应用于非隔离型并网光伏发电系统中。首先,分析了非隔离型光伏并网发电系统的工作原理和扰动来源;其次,采用离散型自抗扰控制算法的数学模型分析各个参数对系统的影响作用;第三,将离散型自抗扰控制算法应用在非隔离型光伏并网发电系统中,以抑制发电系统中的不确定性扰动;最后,在MATLAB/Simulink搭建仿真模型,验证所提控制策略的真实性和有效性。仿真结果表明:基于离散化的线性自抗扰控制策略能够抑制非隔离型光伏并网发电系统中的扰动,提高并网电流的质量。     

单相光伏并网微型逆变器设计

设计一种适用于单个光伏组件的光伏并网微型逆变器,拓扑结构主要包括交错并联反激变换器、全桥反转电路和LC滤波电路。分析反激逆变器的工作原理和实现条件;采用数字信号控制器实现交错并联反激逆变器的软开关控制,可减小功率器件开关损耗,提高逆变器电能转换效率;改进的变步长扰动观察法,解决跟踪速度与控制精度之间的矛盾。通过样机实验验证设计的单级式光伏并网微型逆变器具有体积小、输出谐波含量低、功率密度高和电磁兼容性好等优点。     

Z源逆变器光伏发电系统变量调制范围随动的两级控制研究

Z源逆变器光伏发电系统是一种具有升/降压功能的单级系统,可以通过调节直通占空比实现前级光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)控制,然后由逆变器调制因子m实现并网控制.提出了一种直通占空比调制范围上限随动的两级控制策略.该策略兼顾了两级控制和单级控制的优点:充分利用了直通零矢量,使逆变器的调制因子m增大,直流电压利用率高,相应的有源器件的电压应力和逆变器输出电流谐波得到很大地改善;消除了光伏电池和电网之间的影响.仿真和实验结果验证了理论分析的正确性与实用性.     

北京南站太阳能光伏发电系统设计探讨

介绍了北京南站太阳能光伏建筑一体化并网发电系统(光伏组件总安装容量240 kWp,系统年输出电量为22万kW·h),对站房屋面太阳能发电材料的选择进行了详细描述(最后确定采用不透光的铜铟镓硒太阳能电池),并分别介绍了太阳能光伏电池方阵、光伏并网逆变器、汇线盒、电涌保护器、直流配电柜、交流配电柜的选用.进行了技术经济比较和环境、社会效益分析.     

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计

本文研究和设计光伏并网逆变器,根据小型民用并网单相逆变器的特点,采用的并网逆变器为Boost升压型拓扑结构,即由DC/DC直流斩波器和DC/AC逆变器两部分组成。DC/DC直流斩波器采用BOOST升压电路,其结构简单并且控制方便;DC/AC逆变器采用电压型单相全桥逆变器,其拓扑结构稳定,同时能将直流电转换成220V/50Hz正弦交流电,实现并网向电网输送功率。     

基于最大功率判断的太阳能电池MPPT研究

针对太阳能电池最大功率跟踪(MPPT)的问题,阐述三点比较式扰动观察法的原理。对于该方法应对环境变化的不足之处,提出基于最大功率判断的三点比较式扰动观察法,能够在原方法的基础上,根据测试数据以及环境条件判断最大功率点的偏移方向,为太阳能电池的输出调节提供依据;在PSIM仿真软件中进行算法的编写,选取Boost升压电路作为MPPT控制算法的载体。仿真结果表明:在光照强度变化以及温度变化时,该方法能够快速响应并重新维持最大功率输出。     

光伏系统最大功率点跟踪控制算法的研究

介绍光伏建筑一体化(BIPV)系统及其特点,研究交流模块式BIPV系统最大功率点跟踪技术(MPPT)。针对BIPV系统中光伏组件的P-U曲线呈现多极值特性,提出多极值条件下光伏组件最大功率点跟踪控制算法。在Matlab/Simulink下进行建模与仿真,仿真结果验证了此算法的可行性。     

光伏建筑一体化并网发电系统的智能控制

本文介绍了光伏并网发电系统的组成,并对光伏并网发电中的最大功率点跟踪控制系统、并网电流控制系统以及反孤岛检测系统的实现方法进行了详细的论述。     

基于增量电导法的光伏最大功率跟踪的仿真研究

介绍了光伏电池模型的工程数学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下建立了光伏电池的工程仿真模型。为了能够实现光伏电池的最大功率输出,本文介绍了最大功率跟踪的原理和方法。使用增量电导法实现最大功率点跟踪。并在MATLAB/SIMULINK环境下搭建光伏发电系统的仿真模型进行了仿真。仿真结果表明,搭建的光伏电池波形以及最大功率跟踪控制的仿真结果证明了可行性,可以用于光伏发电系统的仿真研究。     

基于交错并联有源钳位的并网微型逆变器设计

本文以分布式光伏发电系统中的交错反激式微型逆变器为研究对象,在详细分析电路工作原理的基础上,确定交错反激式微型逆变器拓扑结构设计、有源钳位电路设计、基于扰动法的MPPT控制技术研究等,在仿真的基础上,实现交错反激式微型逆变器硬件设计和软件设计,搭建一个额定功率250W、输出电压220V的样机,验证了设计的有效性。     

基于光伏系统发电效率及升压器仿真实验探究

本文介绍了光伏发电系统DC/DC变换器中Boost升压电路的工作原理,同时详细阐述了光照强度、温度及外接RL阻值对光伏电池输出特性的影响.本文以新能源发电仿真设备为实验对象,模拟太阳能发电现场,并基于组态王软件对光伏发电系统进行仿真,通过仿真结果可以更好地观察DC/DC变换器的工作过程及光照强度、RL阻值与光伏发电效率的关系,为光伏发电系统得到最大功率追踪点提供实验支撑.     

基于光伏并网逆变器的被动式反孤岛策略

相对于离网光伏发电系统,并网光伏发电系统在运行时具有较高的电能利用效率,这就要求工作时候满足并网条件。对于光伏并网发电系统来说,必须要考虑一种故障——孤岛效应。孤岛效应可以使电压以及频率失去控制、产生很大的冲击电流、损害电网设备以及对人员造成电击的危险。因此下文主要介绍基于光伏并网逆变器的被动式反孤岛策略,从而最大程度上减小孤岛效应。     

微型风光互补稳定发电模型

本文利用风能和光能的互补特性设计了风光互补发电控制系统,并研究了风力发电和光伏发电最大功率点跟踪控制算法、蓄电池充电放电控制及系统嵌入式硬件电路,获得了以下成果:对光伏发电提出基于固定压法结合新型变步长扰动观察法的控制,风力发电采用变步长功率扰动控制,解决了传统算法跟踪速度慢、易在最大功率点附近出现震荡的问题。     

局部阴影下光伏阵列全局最大功率跟踪技术研究

光伏发电系统中,光伏阵列在受到阴影遮挡时,其输出功率和电压特性不再是单一电池板的单峰值特性,采用以往的MPPT算法会使系统陷入局部的最大功率点。为了实现多峰值最大功率点的跟踪,文章首先建立了光伏阵列的数学模型,仿真分析了其多峰值特性。研究了一种基于POC的全局最大功率点跟踪算法,该算法从开路电压、短路电流向中间搜索,在光伏阵列输出特性的全范围内进行最大功率点的搜索,可优先避免陷入局部最大功率点的问题。     

光伏发电系统最大功率跟踪的Boost电路改进

介绍了Boost电路的工作原理,详细解析了利用其实现最大功率跟踪（MPPT）的理论依据．给出了适用于MPPT控制的Boost电路参数选择方法和改进方案。对所述变换电路进行Multisim软件仿真研究和实际电路调试,并验证了理论分析、设计方法和改进方案的合理性。