光伏并网发电系统几个关键问题的研究

通过分析太阳能电池的I-V特性,对比各种最大功率点跟踪方法的优缺点,采用了改进扰动观察法结合BOOST升压电路来对电池板进行最大功率点跟踪的方案。分析对比并网电流的各种控制方式,确定采用滞环比较方式对并网电流进行控制。为了使并网电流稳定可靠地向电网送电,采用双闭环控制策略对并网逆变器进行控制。分析了基于正反馈的主动移频式孤岛检测方法（AFDPF）的参数优化方案,为AFDPF检测盲区的分析提供参考依据。在Matlab仿真环境下,利用SimPowerSystems功能模块,对太阳能电池板的数学模型,最大功率点跟踪控制策略和并网控制策略分别建立了仿真模型,仿真结果证明了该方案和控制策略的正确性。     

浅析光伏并网发电系统研究中的关键问题

最大功率点跟踪和孤岛效应的检测是目前光伏并网发电系统研究中的两个热点问题。阐述其原理特性与产生原因,并对其实现方法进行分析。     

单相光伏并网逆变器的研究

介绍了单相并网逆变器的软硬件控制回路,包括两级式单相光伏系统拓扑结构和最大功率跟踪功能,以及反孤岛效应等功能,并网逆变器的输出控制为电压源系统,保证输入的直流电压尽可能快地进行调整,实现对光伏阵列的MPPT控制,MPPT采用固定参数法与扰动观察法相结合的复合控制算法.孤岛效应检测采用了基于电网非特征次谐波阻抗的主被动相结合的检测方法.并在此基础上以TMS320F2406和IPM为硬件核心,研制出了5kW的实用化产品样机,现场运行结果表明所提出的控制方案具有良好的动态和稳态性能.     

光伏并网发电系统中的最大功率跟踪控制

介绍光伏并网发电系统的组成、工作原理及太阳电池阵列的基本特性,以及光伏并网发电系统中的最大功率跟踪控制方法.     

光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法

针对光伏并网发电系统中关键部件--逆变器的结构设计与控制方法研究进行了详细分析和阐述.从电网、光伏阵列以及用户对逆变器的要求出发,分析了各种不同的逆变器拓扑结构与控制方法,比较其运行效率和控制效果.对于目前国内外光伏发电系统中并网逆变器的研究现状、亟待解决的问题进行了阐述,指出光伏发电系统中并网逆变器高效可靠运行的发展方向.     

太阳能光伏发电中几个关键技术

太阳能作为分布广泛储量巨大的新兴绿色能源,近年来得到了广泛的重视。太阳能光伏发电是最科学最合理利用太阳能的方法之一。文中简要介绍了光伏发电系统的组成,在此基础上着重讨论了光伏发电中的几个关键技术,包括MPPT(最大功率点跟踪)技术、并网技术、电能变换技术和反孤岛技术。     

单级式光伏并网逆变系统中的最大功率点跟踪算法稳定性研究

单级式光伏并网逆变系统具有拓扑简单，成本较低的优点。但是这种系统中只存在一个能量变换环节，太阳能最大功率点跟踪(Maximum power point tracking, MPPT)、电网电压同步和输出电流正弦度等控制目标要求同时得到考虑，实现较为复杂。该文提出了一种改进的MPPT算法，在实现上述功能的同时，显著提高了单级式光伏并网逆变系统在光照强度快速变化时的稳定性。该算法的改进主要在于稳态情况下，调整光伏阵列工作点时根据增减方向分别选取合适的步长值；动态情况下，采用前馈方法检测光照强度突变过程，从而迅速改变并网系统运行状态以避免母线电压崩溃现象。基于PSIM仿真平台，对比了定步长MPPT算法和新算法，在阐述算法改进的基础上给出了仿真结果。实验室还建立了300Wp的单级式光伏并网逆变系统，应用全数字化DSP控制技术和改进MPPT算法，实现了系统的并网和可靠运行。仿真和实验结果表明，应用改进MPPT算法的单级式光伏并网逆变系统能够准确跟踪太阳能电池最大功率点，并具有较好的稳定性。     

单相光伏并网发电系统功率解耦的优化设计

作为非线性直流电源,光伏阵列的理想运行状态是在最大功率点上输出稳定的直流功率,而单相并网发电系统的并网功率含有2倍于电网频率的交流量。针对单相光伏并网发电系统这种输入与输出特性的差异,综合研究了并网功率脉动对最大功率点跟踪特性、逆变器转换效率及并网电能质量的影响,通过理论分析、仿真计算和实验验证,比较不同电路拓扑的特性,提出了解耦电容的优化设计准则,提高了系统的运行效率,实现了产品设计的规范化。     

光伏并网系统的建模与控制研究

通过建模与仿真,分析研究了三相光伏并网发电系统的控制策略.在一般工况下,建立了太阳能电池的通用数学模型,采用基于电压扰动干扰观测法进行最大功率点跟踪;搭建了三相光伏并网发电系统的结构,并采用空间矢量PWM控制器对逆变器进行并网控制;最后在Matlab/Simulink软件上进行了仿真试验,仿真结果表明该模型能够实现最大功率追踪控制,并能使并网侧逆变器输出的电压、电流跟踪给定参考值,实现功率因数可控的要求.     

基于两级式光伏并网系统的单参数MPPT研究

通过对两级式光伏并网系统的特性及最大功率点跟踪原理的分析,提出了一种新型的最大功率点跟踪的方法。本文采用的控制法仅需要检测系统逆变器的输出电流一个参数即可实现最大功率点跟踪。实验结果验证了该方案的可行性和有效性。     

太阳能光伏发电并网模拟装置的研究

从节能减排的角度出发,设计了一种基于SPWM技术的光伏并网发电模拟装置,DC/AC逆变可以有效地进行直流至交流的转换。系统通过单片机编程的方式实现了最大功率点控制、频率和相位的跟踪。同时单片机还能通过编程方式实现PWM脉冲宽度调制。本系统最大的特点是用模拟的方式简明地介绍了整个光伏并网发电系统。     

太阳能光伏发电系统并网逆变器的研究

分析了太阳能光伏并网逆变器的控制方式中的重复控制.针对其输出滞后一个周期的缺点提出重复控制和极点配置结合的方法,利用Matlab/Simulink环境进行仿真.仿真结果证明加入极点配置后改善了系统的动态性能,且输出波形的波形畸变率减少.     

光伏发电系统并网电能质量测试数据分析

太阳能是可再生能源,光伏发电是太阳能发电的主流,近些年来,世界范围内太阳能光伏技术和光伏产业发展很快,江西省的光伏电站也在逐渐增加。厚田沙漠光伏电站是江西省内第一个并网发电的光伏发电系统,结合厚田沙漠光伏电站的并网电能质量测试,详细介绍了开展光伏电站并网电能质量测试的步骤,同时依照测试数据对光伏发电的功率变化、电压偏差、闪变以及谐波含量等方面进行了分析,可为今后光伏电站并网测试提供参考,同时为深入研究光伏并网对电网电能质量的影响提供可靠依据。     

单相光伏并网发电系统的NPC三电平逆变器研究

为提高单相光伏并网发电系统的功率因素和输出电压电能质量,降低逆变器单位功率的成本和谐波含量,提高系统的灵活性,提出了一种NPC三电平单相光伏并网逆变器。分析了NPC型三电平的工作原理,研究了NPC型三电平直流侧中点电位不平衡问题,采用空间矢量控制的SVPWM方法对逆变器进行控制。基于MATLAB/SIMULINK仿真环境,建立了NPC三电平SVPWM控制的单相光伏并网发电系统,仿真结果验证了逆变器及控制策略的有效性。     

分布式光伏发电并网方案研究

介绍了分布式光伏电站接入配电网的整体设计原则,包括接入方式的选择、继电保护和调度自动化的配置。介绍了光伏侧和电网侧保护配置及短路电流、电压波动率的计算方法,并提出一种10 k V并网系统调度自动化的典型方案。通过实际工程中的应用验证了设计方案的可行性及稳定性。通过对并网接入技术的研究,为分布式光伏接入设计提供了指导。     

微型光伏并网逆变器的研究

研究了单级反激式变换电路在单相光伏并网微型逆变器中的工作原理及控制方式,引入了有源箝位软开关技术提高整机变换效率,采用双路交错并联的电路结构降低输出电流纹波,降低入网电流THD。对微逆变器进行了详细的小信号闭环系统建模、分析和控制方案设计。利用孤岛检测技术保护脱网状况下的逆变器的安全运作,使用飞思卡尔数字信号处理器作为全数字闭环控制策略的核心控制芯片。saber软件仿真及制作的1台200 W实验样机验证了该方案的可行性与高效性。     

1kW单级式光伏并网发电系统的设计

针对两级式小功率光伏并网发电系统效率低的缺点,设计了1 k W单级式光伏并网发电系统。对主电路直流侧母线电容和滤波器参数进行设计。单级式光伏并网发电系统结构需要同时控制直流侧母线电压和并网电流,而单闭环系统难以满足需要,采用双闭环控制策略实现并网,分别对电流内环和电压外环进行设计。同时采用锁相环技术,Simulink仿真研究结果表明并网电流能准确跟踪电网电压,实现了系统的高效率并网。     

基于PSCAD/EMTDC的三相光伏并网发电系统仿真研究

PSCAD/EMTDC电力系统电磁暂态仿真软件标准库中无光伏阵列电力元件,而电力元件的开发又极其复杂,这成为工程人员利用该软件研究分析光伏发电系统特性的瓶颈.根据光伏阵列的数学模型,利用PSCAD/EMTDC仿真软件开发了用户定义的光伏阵列控制元件,并通过其输出的电流信号来驱动一恒流源元件,以此来模拟实际的光伏阵列装置.还开发了最大功率追踪控制元件,并搭建了一个三相光伏并网发电系统.通过所建的系统仿真模型,分析了光强变化对系统所传输功率的影响,并验证了所开发控制元件的正确性以及对工程仿真分析的可用性.     

Active islanding detection method for the grid-connected photovoltaic generation system

This paper proposes an active islanding detection method incorporated into the control of the grid-connected inverter to protect the photovoltaic generation system from the islanding operation. The proposed active islanding detection method performs the grid-connected inverter as a virtual resistor with the operation frequency slightly higher or lower than the fundamental frequency of the utility voltage. The function of virtual resistor will not be actuated when the utility is nominal, and the grid-connected inverter can convert the DC power from the solar array to an AC power. When the strong utility is lost, the grid-connected inverter acts as a virtual resistor with the operation frequency slightly higher or lower than the fundamental frequency of the utility voltage. Thus, the frequency and the amplitude of the local load voltage will be away from their normal values under the islanding operation. Hence, the proposed active islanding detection method can immediately detect the islanding operation. A prototype is developed and tested to demonstrate the performance of the proposed active detection method. Both computer simulation and experimental results verify that the performance of the proposed active islanding detection method is expected.