基于母线电压纹波分析的并网逆变器直流分量检测及抑制方法

为限制光伏逆变器的并网电流直流分量注入电网,提高光伏发电电能质量,提出一种基于直流侧母线电压纹波分析的直流分量检测及补偿方法。该算法以LCL滤波的光伏并网逆变器数学模型为基础,推导分析直流母线电压纹波产生机理,得出直流母线工频纹波由并网电流直流分量产生的结论;通过对一个周期的母线电压分段积分可解析获得直流分量定量描述关系,并利用该解析值实时在线修正并网参考电流,结合电网电压前馈、并网电流外环、电容电流内环的复合控制算法设计电流控制器。仿真与实验结果表明,在不增加外围硬件电路的情况下,该算法可有效抑制并网电流直流分量。     

一种新型的交错反激微逆变器MPPT和并网控制策略

针对DCM模式运行的交错反激微型并网逆变器,提出了一种新的MPPT和并网电流控制策略.首先根据并网电流与占空比的表达式,给出主开关管占空比调制指令,并提出一种双频率并网控制策略;其次根据已有光伏电池模型,在Matlab上模拟了光伏电池随输出电流交化时的V-I、P-I特性曲线,根据扰动观测法设计了基于并网电流扰动的MPPT算法,将MPPT输出作为并网电流幅值给定,同时实现MPPT和并网电流控制功能;最后在Matlab/Simulink上对额定功率280W、最大功率点电压35.28V、最大功率点电流7.94A、并网电压220V的交错反激微逆变器光伏并网系统进行仿真分析,仿真结果表明该控制策略能够实现MPPT和并网电流控制的功能,具有较高的控制精度和动、静态响应特性,MPPT迅速准确,并网电流波形质量良好.     

基于电压采样的MPPT控制研究

针对目前光伏系统最大功率点跟踪方法普遍须要同时采集光伏电池输出电压信号和输出电流信号这一情况,文章提出了一种只须要检测光伏电池输出电压的控制方法,该方法采用占空比扰动法的工作模式,去掉了电流采样电路,简化了系统结构,并在saber环境下进行了仿真试验。最后通过对仿真结果的分析,证明了提出的光伏系统最大功率点跟踪方法的可行性和准确性。     

局部阴影条件下光伏阵列的动态建模

针对静态阴影下光伏阵列模型输出特性与实际运行输出特性偏差较大的问题,建立基于动态阴影的光伏阵列模型。首先对由带旁路二极管光伏组件组成的光伏阵列进行配置结构优化;然后根据局部阴影下光伏阵列的光照强度及温度随时间正态分布的特性,利用变步长Guass-Legendre积分算法,得到光照强度及温度动态分布的值,通过此动态值实时调节光伏阵列优化模型的输出状态,解决静态阴影下光伏阵列模型难以满足实时输出要求的问题。仿真结果表明:该模型适用于不同阴影条件、不同功率等级要求的应用场合。与静态阴影下光伏阵列的输出特性相比,光伏阵列动态模型的输出特性更加接近于无阴影条件下光伏阵列的输出。     

同时实现并网发电和电网无功功率补偿的一体化方法

一种同时实现并网发电和电网无功功率补偿的一体化方法。属于太阳能发电与电力电子技术领域。本发明方法基于瞬时无功功率理论，采用park变换将三相逆变器输出电流变换到旋转dq坐标上，实现对有功电流和无功电流的分离，通过分别控制有功电流和无功电流的大小和方向即实现将光伏电池的直流电变换成交流电，同时对本地电网进行无功功率补偿，当光伏电池有足够能量输出时，光伏并网发电和无功补偿同时实现，当光伏电池停止输出时，逆变器单独对电网进行无功补偿。本发明能够将光伏阵列输出的直流电通过逆变器变送到三相380V交流电网上，同时还能够对本地电网上其他的无功负载实现一定量的无功补偿，改善电网电能质量。     

适用于弱电网中大功率整流器次同步振荡抑制的新型控制策略研究

在弱电网中，由于电网的阻抗特性较大，线路中阻抗参数改变了整流器控制的关键参数，影响了整流器的整体性能，可能会导致整流器输出不稳定，使输出呈现次同步振荡特性。为此，在不增加硬件补偿系统的基础上，提出了一种能够有效抑制次同步振荡的控制策略，该抑制策略从数学模型角度出发，通过低频滤波器提取出次同步振荡交流电流分量，进行d/q变换后，将该次同步振荡的d/q电流分量进行PI闭环控制，次同步振荡分量的PI调节器输出值进行解耦补偿后乘以补偿系数得到电压的d/q补偿分量，对原电流内环的输出进行补偿。仿真和试验结果表明，该抑制策略有效、可行，能够有效抑制次同步分量。     

考虑多点局部阴影的光伏阵列建模及复合型最大功率跟踪算法研究

构成光伏组件的每个光伏电池在运行中由于制造、遮挡等因素的影响,其输出会有差异。当若干个光伏电池受到不同程度阴影遮挡导致其输出与正常电池有较大差异的时候,组件输出的P-U曲线会出现多峰情况,针对单峰的传统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)策略很可能失效,从而陷入局部最优值。为解决该问题,推导了多点局部阴影下的光伏阵列数学模型,该模型能够理想描述任意阴影情况下的阵列输出特性曲线。基于此模型,提出了结合全局扫描法、电导增量法,以及快速逼近公式的复合型MPPT算法,并进行了仿真验证。仿真结果表明:相比于传统算法,算法在光伏组件受到遮挡时不会陷入局部最优;同时,相比于全局搜索法,该算法寻优效率更高。     

基于单相dq变换控制的光伏系统仿真

提出一种基于单相幽变换的光伏系统控制策略,通过将输出电压信号的dq变换值与参考信号的幽变换值进行比较来控制逆变器的输出,实现光伏系统的稳定输出;该策略在选取不同的参考值时能实现光伏系统在并网和独立两种模式下的良好运行。通过Matlab／Simulink建立完整的光伏系统模型,以Meteonorm软件提供的上海地区的气象数据为参考进行一天的仿真,实验结果证明了该控制策略的有效性。     

模糊控制在孤岛检测系统中的应用

为了改进光伏系统中检测效率和输出电能质量难以调和的问题的缺点,文章提出了一种模糊自适应相位偏移的孤岛检测算法。该算法首先引入频率差的正反馈来提高检测速度,然后通过模糊控制针对不同品质因数的负载寻找最优的反馈参数,最后通过反馈参数得到并网输出电流的相位,进而对系统进行孤岛控制。试验表明,该方法对任意情况下的负载发生孤岛时均能实现快速无盲区检测,对公共点电压频率的变化具有极强的鲁棒性和自适应性,能够很好地改善了电流畸变,提高了输出电能的质量。     

基于电压补偿的定直流电压及无功控制的光伏系统

在光伏并网运行中,当电网电压不平衡时会导致电压、电流等的波动,从而影响电网电能质量及系统的稳定性。结合电压补偿控制等环节,提出了一种基于电压补偿控制的定直流电压、无功控制策略,将采集到的正、负序电压经电压补偿控制环节得到电压的不平衡系数,对电网电压的不平衡度进行补偿,并引入负序电流抑制环节。在PSCAD中分别设计搭建了改进前后的仿真模型,并对光伏并网发电系统的动态变化特性进行研究。仿真结果表明,在光照强度和温度阶跃扰动下,系统能够迅速做出响应并工作于最大功率点处,电压及电流波动幅度减小,电网电能质量得到明显改善,验证了MPPT算法及改进后控制策略的准确性及有效性。