一种可并网光伏发电逆变器设计

文中介绍了一种可并网式光伏发电逆变器设计方案,给出了光伏发电系统的组成结构,重点对逆变器的核心前级DC/DC升压器与后级DC/AC变换器的拓扑结构和电路相关参数设计进行了详细分析说明。按照此方法设计了电路,并给出了输出电压波形的仿真结果与相关测量数据。实验结果表明:该系统输出电压技术指标满足并入市电电网的要求,达到了并网的目的。     

光伏反激并网微型逆变器THD性能仿真研究

针对光伏反激并网微型逆变器的输出功率随着太阳能电池输出功率不断地变化,且在逆变器的输出功率比较低时并网输出电流的总谐波失真(THD)指标不能满足并网要求的问题,研究利用PI准谐振控制器对光伏反激并网逆变器进行了并网控制。通过运用状态空间平均法建立了光伏反激并网微型逆变器的数学模型,基于该数学模型建立了仿真模型,对传统的PI控制器与PI准谐振控制器的控制性能进行了仿真分析。研究结果表明,在不同输入电压、负载条件下,采用PI控制器的逆变器输出并网电流的THD较大,不能满足并网要求;而采用PI准谐振控制器时THD均小于5%,能满足并网要求,从而验证了新控制方法的有效性。     

单级光伏并网逆变器积分滑模控制

针对单级光伏逆变器并网系统直流侧和网侧系统不确定干扰的影响,提出一种双环积分滑模控制方法。首先,通过微分法来获得两相虚拟正交信号,以实现单相控制信号的d-q坐标转换,实现有功无功的解耦控制;然后,对直流环节电容电压进行调节,通过积分滑模控制在保证最大功率追踪的同时,使电流环对直流侧电压扰动具有的较强的鲁棒性;最后,在电压外环采用积分滑模控制,获得良好的电压跟踪效果,提高系统抵御电网电压波动等干扰因素的能力。仿真实验结果表明,所提控制策略能够使单级光伏逆变器并网控制系统稳定可靠运行,具有满意的动态响应和较强的抗干扰能力。     

三相LCL型光伏并网逆变器设计

逆变器是光伏发电实现并网的核心元件,其性能直接影响光伏并网发电的稳定性和电能质量。针对LCL型滤波器谐振尖峰,研究分析了6种无源阻尼方法。采用电容支路串电阻法抑制谐振尖峰,设计了基于并网电流反馈无源阻尼的三相LCL型光伏逆变器结构,并对各项参数进行了优化设计。最后,仿真验证了逆变器结构的有效性和参数设计的合理性,为创新港概念厂项目实施光伏发电提供了技术参考和指导。     

串联优化器光伏系统中并网逆变器的控制策略研究

基于串联型优化器结构的光伏并网系统能够有效解决部分遮挡以及光伏组件不匹配导致的热斑效应,从而提高分布式光伏并网系统的输出功率。针对直流母线上100 Hz电压纹波影响并网电流质量的问题,对集中式逆变器的拓扑、控制策略、环路设计等方面进行了研究。设计了一种应用于集中式逆变器的双环控制器,电压外环稳定直流母线电压,电流内环控制并网电流。分析了直流母线电压100 Hz纹波对控制环路的影响,提出了一种电压环纹波补偿的控制策略,通过输入/输出功率、母线电容与电网相位的关系计算电压纹波的大小与相位,从而补偿电压外环的纹波干扰。研究结果表明,该方法可以有效减小直流母线电容,同时降低并网电流的总谐波失真(THD)。     

单相光伏并网系统中级联多电平逆变器的研究

针对光伏并网系统的改善输出电压和输出电流波形、降低谐波含量以及提高直流电压的利用率等问题,将级联多电平逆变器应用在光伏并网系统中.在分析级联式多电平逆变器工作原理和其载波移相控制方法的基础上,建立了多DC-DC变换器和多电平逆变器相结合的光伏并网模型,并用Matlab对模型进行了仿真.同时提出了TMS320C2812数...     

基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器并网控制策略研究

针对三相光伏并网逆变器系统稳定性及谐波抑制的问题,对基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器双环控制策略进行了研究。在介绍SVPWM并网策略的思想和原理的基础上,建立了光伏并网系统的数学模型,并逐步实现了双环控制的设计,给出了各参数的详细设计过程,利用Matlab/Simulink对所提出的双环控制策略进行了仿真;并搭建了硬件平台,对整个控制系统进行了实验。研究结果表明,该系统能够稳定可靠的运行,并网电流质量达到国家并网标准,可以实现安全并网。     

并联Buck-Boost型多电池光伏并网逆变器的研究

随着太阳能、风能等新能源技术的发展,分布式发电技术已经广泛应用在电力系统之中,成为一种新型的发电方式。分布式发电技术具有清洁、环保、高效等特性,其并网技术成为研究的热点问题。针对太阳能光伏发电技术,设计了一套并联的Buck-Boost型多电池光伏并网逆变器,由太阳能光伏电池板、并联的Buck-Boost斩波电路、逆变电路等部分组成,并对光伏发电最大功率跟踪MPPT控制方法和逆变器并网控制策略进行研究,分别选取了电导增量法的MPPT控制方法和双闭环并网控制方式。通过在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,仿真结果证明了该系统的功能。     

全数字化控制光伏并网逆变器的设计与实现

逆变器作为光伏并网发电系统与电网接口的主要设备,其控制技术已成为研究的热点.简要介绍了光伏并网逆变器系统的结构和工作原理,重点分析了其并网工况的控制方案设计及其数字实现过程.最后,利用TMS320LF2407A型数字信号处理器(DSP)作为控制器,制作了1台1 kW的实验样机.仿真和实验结果表明,该设计方案实现了输出电流对电网电压的良好、实时跟踪.     

弱电网下并网逆变器锁相环优化方法

针对弱电网条件下并网逆变器锁相环精度易受电网电压畸变、频率偏移、三相电压不平衡以及直流电压偏置等工况影响的问题,本文提出一种适用于弱电网下并网逆变器的解耦双同步坐标系锁相环(DDSRF-PLL)优化方法。首先在建立DDSRF-PLL模型的基础上,从理论角度证明电网电压畸变和直流电压偏置是影响传统DDSRF-PLL锁相精度的关键因素;而后利用傅里叶变换具备抗谐波和抗直流偏置干扰的优点,提出基于滑动傅里叶变换(SFT)的频率自适应鉴相器,继而构建适用于并网逆变器的优化解耦双同步坐标系锁相环。在电网电压发生畸变时本文所提锁相环在20 ms内可以完成对电压相位跟踪,在电网电压存在直流偏置的情况下本文所提锁相环能在10 ms内快速跟踪电压相位,且相位超调量在1°以内。实验结果表明,本文所提锁相环在弱电网环境下能快速准确的提取电网电压的频率和相位信息,有助于并网逆变器在电网电压畸变、电网电压直流偏置和电网电压不平衡等复杂工况下降低输出电流谐波含量。     

并网逆变器的相序自适应控制研究

为解决传统变流器装置接入电网前需要检测电网三相相序的繁琐问题,将相序自适应控制方法应用到变流器的控制中.考虑到准确获得三相交流电的相位信息是逆变器安全可靠工作的前提条件,若装置接入电网时相序不正确,将会影响其正常工作;分析了三相数字锁相环的基本原理,在总结正序和负序情况下同步旋转变换结果的基础上,得到了相序和同步旋转变换的关系;提出了相序检测方法,并设计了相序自适应的控制算法,利用DSP TMS320F2812编程,实现了逆变器的相序自适应并网控制策略;Matlab/Simulink仿真结果证明,三相相序正确,系统运行稳定;将其应用于小型风力发电背靠背变流器装置中,得到的实验结果与仿真结果基本一致.研究及应用结果表明,所提方法简单可行、经济方便,具有较大的工程应用价值.     

电网电压不对称且谐波畸变时基波电压同步信号的检测

本文提出了一种新型电压基波检测方法,通过对采样得到的三相电网电压进行微分运算来构造线性方程组,能够快速准确地计算出畸变电网电压中的正、负序基波分量以及整数次、非整数次谐波分量.在此基波分离方法基础之上,利用改进的软件锁相环技术对电网电压的相位跳变进行补偿,实现了对基波电压正序分量相位的快速跟踪.仿真与实验结果证明本方法实时性好,检测精度高,能为各种电力电子设备在电网故障情况下的运行控制提供依据.     

Design and implementation of a new modified sliding mode controller for grid-connected inverter to controlling the voltage and frequency

As the output power of a microgrid with renewable energy sources should be regulated based on the grid conditions, using robust controllers to share and balance the power in order to regulate the voltage and frequency of microgrid is critical. Therefore a proper control system is necessary for updating the reference signals and determining the proportion of each inverter in the microgrid control. This paper proposes a new adaptive method which is robust while the conditions are changing. This controller is based on a modified sliding mode controller which provides adapting conditions in linear and nonlinear loads. The performance of the proposed method is validated by representing the simulation results and experimental lab results.     

基于DSP控制的光伏发电逆变并网锁相环设计

该文设计了一种基于DSP软件控制的太阳能光伏发电逆变并网锁相环系统。用指针归零法实现了锁相环跟踪控制,并将设计的锁相环运用到光伏并网逆变器中。在MATLAB中建立了仿真模型,仿真结果表明,所设计的锁相环达到了光伏逆变系统的同步要求,具有较高的推广应用价值。     

电压源型PWM整流器直流母线电压的消抖方法

直流母线电压的稳定性是PWM整流器的一个重要指标。在电网电压不平衡且(或)含有低次电力谐波时,传统的控制方法不能消除直流母线电压的抖动。为解决这一问题,首先深入分析了电网电压不平衡且含有5次、7次谐波分量对电压源型PWM整流器的直流母线电压稳定性的影响;进而提出了一种基于比例积分-谐振(PI-R)的控制策略,并详细分析了电流控制指令计算和PI-R控制器的设计方案。1 MW PWM整流器的仿真结果表明,所提出的控制策略能显著抑制直流母线电压的波动,并提高系统的安全运行性能。