基于改进FBD算法的光伏并网电能质量研究

针对光伏在并网过程中会产生大量谐波,本文提出一种基于改进FBD算法的光伏并网谐波检测方法,能够改善传统FBD算法检测谐波电流时误差较大的缺点。仿真结果证明,系统精度更高、响应速度更快。     

基于FBD法的光伏并网系统谐波和无功电流的检测与补偿

基于光伏并网发电系统和并联型APF在拓扑结构、运行方式和控制方法等方面有诸多相同点,提出一种将有源滤波和无功功率补偿与光伏并网发电相结合的一体化系统。为了检测该供电系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD法的检测方法。该方法测量电压相位产生参考电压来做投影变换,利用等效电导对负载电流进行分解,计算出基波正序有功、无功及谐波电流分量。与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比,该方法没有复杂的Park变换和d-q变换,可以更加快速有效地进行电流实时检测,并且可以灵活应用于三相不平衡供电系统。仿真结果表明了该电流检测方法的正确性和有效性。     

分布式光伏并网功率因数降低分析及解决方案

2020年中国明确提出“双碳”目标,旨在减少化石能源消耗,实现用能低碳转型。近年来,分布式光伏迅速发展,在广东地区应用已日趋成熟。然而,光伏接入后引起的潮流、电压、功率因数、谐波等影响不可小觑,目前针对光伏并网的评估方法也有待不断完善。国内评估光伏并网功率因数影响一般采用瞬时功率计算,然而供电单位实际依照用户电量计算和考核功率因数。功率因数评估与考核在概念、计算上存在偏差,致使出现光伏并网功率因数预评估合格,但并网后不合格的情况。本文以一起光伏电站接入导致功率因数大幅降低遭受考核的事故为例,分析光伏并网功率因数下降原因,预评估存在的问题,并给出解决问题的方案,为后续广东及全国其他地区的光伏并网功率因数影响评估、事故解决提供方法和思路。     

单相光伏并网逆变器瞬时电流检测与补偿控制

为拓展单相光伏并网无功补偿功能,实现单相并网系统无功和谐波电流的精确检测和补偿,提出一种改进的新型瞬时无功与谐波电流检测及补偿方法。该方法以瞬时无功理论为基础,推导出单相并网逆变器瞬时无功控制规律,可以简便、快速地分离所需电流分量;并结合无差拍理论,给出基于无差拍控制的单相并网逆变器的脉宽调制（PWM）算法,可以对瞬时谐波及无功电流进行补偿。将该控制策略应用于单相光伏并网系统,使光伏并网系统除提供有功功率外,同时兼备无功与谐波补偿功能,增强了光伏并网功能。     

大功率电流型光伏并网换流器的拓扑与控制

为克服电压源型换流器在大功率光伏并网系统应用中存在的缺陷,结合谐波注入技术和多电平技术提出了既能够并网发电、又能实现无功补偿和抑制谐波电流的大功率单级式电流源型光伏并网换流器拓扑。首先分析了该拓扑的结构及工作原理,构建了该系统的数学模型;然后提出了适用于该系统的非线性控制策略,重点分析了全局线性化的处理方法;最后在PSCAD平台搭建了仿真模型。仿真结果验证了该拓扑结构和控制策略的有效性。     

分布式光伏发电并网功率直接控制方法

能够集成有功发电、无功补偿和谐波抑制功能的分布式光伏并网发电系统对改善电网末端地区的供电质量、增加供电可靠性有重要作用.针对传统解耦控制对网络参数敏感的缺陷,旨在提出一种改进的光伏发电并网功率控制策略,即直接控制.该方法考虑了RLC滤波器的阻尼问题,根据分布式光伏发电的并网功率模型得到其运行区域图,并确定运行表,然后参照并网点电压从运行表中选择合理的运行点及对应的控制参量,对输出的有功、无功功率实现直接、统一控制,从而起到调节电网电压的作用.算例表明,直接控制方法原理清晰、控制简便,对配电网供电质量能起到较人的改善作用.     

并网型分布式光伏系统电量计量和无功补偿的研究分析

电量计量和无功补偿是并网型分布式光伏电站常遇到的两大难题,针对这两大难题进行研究,并提出可行性解决方案。     

高比例分布式光伏并网无功电压控制方法综述

随着我国光伏装机容量逐年提高以及整县光伏试点工作的全面开展,分布式光伏并网渗透率提升迅速,高渗透率对配电网电能质量的影响日益凸显。其中,光伏并网点的电压越限问题严重威胁配电网安全运行,面向光伏的无功电压控制方法研究是未来光伏能否大规模并网的关键,目前对于无功电压控制技术仍处于广泛研究阶段,因此对现有光伏无功电压控制技术研究进行归纳总结。首先对光伏系统的光伏电池本体和光伏并网逆变器建模,随后分析单一及多光伏源配电网接入对有功功率、无功功率以及电压的影响,最后从无功电压调节速度、调节裕度、设备投资、安全性等多个角度对各类无功控制方法优缺点进行综述对比,并对未来高比例分布式光伏并网无功电压控制研究提出展望。     

考虑分布式光伏并网的电能质量治理方法研究

随着大量的分布式光伏系统并入配电系统中,导致系统出现电压偏差、三相不平衡等电能质量的问题.基于此,本文提出了一种在不影响正常光伏发电情况下,也具有治理电能质量的方法,此方法充分利用逆变器的剩余容量来实现电能质量综合治理.本文首先分析了电能质量综合治理中谐波检测、不平衡分量检测的算法,其次研究了指令合成及电流跟踪控制算法,最后通过仿真验证本文方法的有效性,仿真结果表明,本文提出的方法具有较好的实用性.     

光伏并网发电及无功补偿的统一控制

针对常规光伏并网发电系统逆变主电路的结构特点,提出了将无功功率补偿与光伏并网发电相结合的新型控制方案,使光伏并网发电系统在向电网提供有功电能的同时也能够提供电网所需的无功电能,从而简化系统结构,提高供电能力,并节省设备投资.文中详细分析了系统控制结构、瞬时无功检测、并网电流的合成及并网电流的跟踪控制方法.系统以DSP数字信号处理器为基础,在30kVA光伏并网功率调节器实验样机中成功地实现了光伏并网发电和无功功率补偿的统一控制.     

具有改善电能质量的光伏发电并网控制器研究

基于瞬时无功理论的ip-iq电流检测方法,提出了光伏并网逆变器的2种控制方案,可实现逆变器并网发电、动态无功补偿、有源滤波的柔性结合,实现新能源发电的同时又改善了电网电能质量.最后,通过计算验证了该装置无功补偿的能力,具有实际工程应用价值.通过仿真研究表明,提出的2套并网控制策略正确,具有可行性,对智能电网的发展提供了很好的理论基础.     

光伏并网与有源滤波的统一控制策略研究

将光伏并网与有源滤波相结合的统一控制策略可解决光伏发电系统在光照不足时设备利用率低、有源滤波器功能单一、成本高等问题.但传统的最大功率跟踪控制扰动观测法通过施加扰动量寻找最大功率点,会使光伏模块的输出电流持续振荡,严重影响谐波补偿电流从检测到输出的精度.与传统方法不同,在光伏并网与有源滤波相结合的控制策略中改进分段式变...     

基于SAPF和逆变器统一控制光伏并网策略研究

分布式电网系统复杂,易产生严重谐波问题,进而污染大电网。为解决这一实际问题,分析了并联型有源电力滤波器(SAPF)和非隔离型并网逆变器在主电路结构、控制及功能上的异同,研究了双闭环并网控制和基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测原理,提出一种并网逆变与有源滤波统一控制的策略,设计了数字低通滤波器(LPF)和模拟高通滤波器(HPF),并进行了仿真和实验研究。结果表明,在节约APF成本的情况下,并网逆变和有源滤波统一控制策略可行、效果良好。     

三相光伏并网与有源滤波的统一控制仿真研究

为了实现光伏并网发电,同时补偿电网中的谐波与无功电流,提出了三相光伏并网发电与有源滤波统一控制的方案。针对传统的p,q法检测谐波与无功电流存在的缺陷,提出了运用ip,iq法来实现谐波与无功电流的检测,与光伏并网有功指令电流合成后得到实现谐波补偿和光伏并网发电的合成指令电流信号,运算速度较快,能够实时、准确地完成统一控制指令电流合成。在控制策略上采用了空间矢量控制法实现对电流跟踪控制,对低频通断控制效果较好,有效降低了系统的开关损耗。最后通过仿真实验,验证了统一控制系统实施的可行性与有效性,为今后该项技术的实用推广提供了指导。     

多机光伏并网逆变器的环流改进重复控制策略

逆变器的并联能够增加系统的容量,但是会带来环流问题,环流会使系统的效率降低和增加系统损耗,而且输出并网电流发生畸变。针对多机光伏并网逆变器的零序环流问题,提出了一种改进的重复控制策略。首先在分析并联系统环流平均模型的基础上,设计了环流改进重复控制和PI控制相结合的控制器,环流控制是通过控制各个并联模块中的空间矢量调制中零矢量作用时间实现环流抑制。通过仿真验证了理论分析的正确性。     

光伏并网逆变器全谐波的统一补偿策略研究

光伏并网逆变器输出中存在的直流分量、谐波、间谐波造成的危害日益严重。将直流分量、谐波、间谐波三者一起定义为全谐波,并基于对其的分析,提出一种光伏并网逆变器全谐波的统一补偿策略。该策略以载波周期为单位对光伏并网逆变器输出电压中的全谐波进行统一瞬时检测,并通过改进并结合重复控制,比例积分(PI)控制,跟踪控制实现对其的统一补偿,通过构造半波负载和非线性负载模拟电网侧影响进行实验,实验结果验证了该策略对直流分量、谐波的单独补偿以及对全谐波的统一补偿的良好效果。     

一种新型光伏并网逆变器控制策略

分析了导抗变换器的特性，详细推导了整个系统各点电压、电流，提出一种新颖的三角波-三角波调制方法，该控制策略克服了采用传统正弦波-三角波调制方法带来的并网电流谐波含量高、功率因数低的弊端。将导抗变换器和光伏并网逆变系统有机结合在一起，利用导抗变换器的电压源-电流源变换特性，将光伏电池阵列的直流电压变换为正弦包络线的高频电流，经过高频变压器隔离和电流等级变换，得到的高频电流再经过高频整流桥及工频逆变器逆变后并入电网，实现了电流源并网。相对传统的电流源型并网发电系统，采用该方法不仅省去了串联电感，而且用高频变压器取代了工频变压器，有利于实现装置小型化和降低成本。另外，利用电网电压过零信号控制工频逆变器，保证了并网电流和电网电压同步，进一步提高系统功率因数，实现正弦电流并网。通过实验证明了该控制策略的可行性，该方法非常适合分散式家用光伏并网发电系统。     

基于Lyapunov控制策略的光伏储能型qZSI控制系统

光伏发电采用储能型准Z源逆变器(quasi-Z-source inverter, qZSI)能够降低功率波动,但非线性储能型qZSI常采用线性PI控制策略,难以达到理想的控制性能,为此提出基于非线性Lyapunov控制的储能型qZSI控制系统。首先,为满足负载功率要求,设计出储能单元能量管理系统;然后,根据Lyapunov理论为储能型qZSI系统设计出能量存储函数和控制律,并选取合适的Lyapunov控制增益;最后,在Matlab/Simulink仿真平台上,在4种不同工况下对所提Lyapunov控制与传统PI控制两种控制系统做了控制性能实验仿真比较,结果表明所提Lyapunov控制系统的响应速度更快、控制精度更高、鲁棒性更强。     

基于改进的变步长光伏并网系统MPPT控制策略研究

提出一种新的基于扰动的最大功率点跟踪(MPPT)优化算法,在不同区域调节步长,改变光伏电池电压收敛速度。利用MATLAB仿真软件构建MPPT优化算法模型,模拟任意参数的光伏阵列,动态跟踪光照强度、环境温度的变化,并应用于三相光伏并网系统。仿真结果表明:该算法能够实时对光伏电池输出功率进行跟踪调节,大大提高光伏系统跟踪最大输出功率速度的同时,有效降低系统输出功率在最大功率点处的振荡现象,减小光伏组件的能量损耗。     

光伏并网与有源滤波统一控制系统的研究

提出一种将光伏并网与有源滤波统一控制的新型控制策略。以分布式小容量并网逆变器为研究对象,基于瞬时无功功率理论进行谐波和无功电流检测,采用SPWM电流矢量控制技术,在MATLANB/SIMULINK中对所提控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明,该控制策略能够在保证系统以最大功率并网的同时,充分利用逆变器容量,实现负载总谐波、特定次谐波和无功电流的最佳补偿,从而提高设备利用率,改善电网电能质量。