太阳能发电并网系统的仿真分析

太阳能发电系统并网技术是当前太阳能应用中一个研究重点。本文提出一种有效的太阳能并网系统,其外环功率环和内环电流环分别实现了系统的功率点确定和电流的优化逆变。文中详细分析了最大功率点跟踪(MPPT)、级联五电平逆变桥控制、循环式优化算法等太阳能利用中的新技术;给出相应的仿真分析结果。     

光伏发电系统并网研究

文中分析了光伏发电系统中太阳能发电的特性和结构、主电路拓扑结构的选择、最大功率点的追踪以及逆变并网控制方法,采用了双重BOOST前级电压匹配、后级全桥逆变的非隔离型的主电路拓扑结构。在MPPT后级控制的方式中,逆变并网控制是光伏并网发电系统中核心的环节,把前级直流电转化为交流电与电网并联。该光伏并网的核心是UC3875和TMS320LF2812,系统的前级和后级配合,保证了并网系统顺利的运行。     

交错并联式并网MATLAB仿真系统研究

对于小型光伏并网发电系统,文中详细分析交错两级式并网系统。直流侧为双重的BOOST升压电路实现最大功率控制,采用扰动观察法实现最大功率点跟踪,并网逆变器的控制策略电压外环电流内环的双环控制,其中电流内环为滞环控制方式,并网逆变器的输出电流跟踪电网电压,实现功率因数为1的并网方式。文中给出了基于MATLAB的系统仿真模型,结果表明光伏电池能较好地实现最大功率点跟踪,电感容量减小,并且逆变后成功并网。     

基于电网电压矢量定向的双闭环光伏并网逆变系统的研究

针对传统光伏系统并网逆变技术的问题,提出了一种新型的基于电网电压矢量定向的双闭环直接电流控制技术,依据系统动态数学模型构造了直流电压外环和有功、无功电流内环控制系统,同时采用SVPWM技术控制IGBT的通断,实现了光伏并网逆变系统精确的运行在单位功率因数状态。最后,通过对比分析MATLAB仿真与以DSP为控制芯片搭建的两级非隔离式光伏并网逆变系统实验,验证了所提算法的正确性。     

光伏并网的控制策略与最大功率点跟踪的仿真分析

太阳能是一种丰富干净的可再生性能源,研究可靠的光伏并网发电系统控制策略和光伏电池输出特性与最大功率跟踪是非常重要。该文分析了光伏电池的工程数学模型,根据光伏电源输出特性与交流电源之间功率流动特征,提出了并网控制方案采用电压电流双闭环控制结构方法相结合的单级式光伏并网系统,使光伏电源并网逆变器输出电流完全与电网电压相位一致。此外,针对最大功率跟踪算法的实现和并网控制策略的配合问题进行了稳定性分析,最后通过仿真与实验验证了理论分析的正确性及控制策略的可行性。     

基于模块化多电平光伏并网动态建模与仿真研究

鉴于传统三电平逆变电路存在谐波含量高的缺点,在分析模块化多电平换流器(MMC)工作原理的基础上,提出使用模块化多电平电路实现光伏并网逆变功能,采用微分-跟踪器法实现光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT)及逆变器PQ解耦控制,实现了光伏系统以单位功率因数并网.在PSCAD中建立光伏并网系统动态仿真模型,仿真结果表明,所建模型具有开关损耗低、谐波量小的优点,验证了所提方法的正确性和可行性.     

连铸坯视觉定重线结构光平面调整方法研究

鉴于传统三电平逆变电路存在谐波含量高的缺点, 在分析模块化多电平换流器(MMC)工作原理的基础上, 提出使用模块化多电平电路实现光伏并网逆变功能, 采用微分-跟踪器法实现光伏阵列最大功率点跟踪(MPPT)及逆变器PQ解耦控制, 实现了光伏系统以单位功率因数并网。在PSCAD中建立光伏并网系统动态仿真模型, 仿真结果表明, 所建模型具有开关损耗低、谐波量小的优点, 验证了所提方法的正确性和可行性。     

双级式单相光伏并网系统的研究与仿真

介绍了双级式单相光伏并网系统,分析了其拓扑结构。升压采用模糊推理进行最大功率点跟踪控制;双闭环控制实现了对电网电压的同频同相控制,达到了并网要求。通过MatlabR2010对系统进行了仿真,仿真结果表明逆变输出电流和电网电压同频同相,并有效地跟踪了光伏阵列的最大功率点。     

基于PSpice的光伏并网系统仿真研究

采用DC／DC和DC／AC两级拓扑结构对光伏并网系统进行了研究和设计,采用改进的定电压跟踪法（CVT）实现最大功率点闭环跟踪,并将PWM控制器引入并网逆变中,采用三角波比较方式实现SPWM电压逆变和输出电流的波形跟踪与控制,在电压、电流内环的基础上引入功率外环以实现系统前后级功率平衡和能量管理,采用基于PSpice的光伏电池仿真模型对所设计光伏并网系统进行了仿真。仿真结果表明,基于PSpice的光伏仿真模型能够有效地模拟实际光伏并网系统的行为特征,将PSpice软件用于光伏发电系统的仿真是可行的。     

基于电流无差拍和PI复合控制的新能源并网技术

为了提高新能源整个并网系统的性能,在分析无差拍控制和PI控制的工作原理基础上,提出了基于电流无差拍和PI复合控制的PWM逆变的控制策略。通过Matlab/Simulink建模仿真三相并网系统,采用LCL滤波器滤波。当系统接三相对称纯阻性负载和整流性负载时,将系统逆变电压与电网电压、逆变电流与电网电压进行比较,以及对三相逆变电流进行谐波分析。仿真结果表明,该并网控制策略能较好地跟踪电网电压,波形畸变较小、动态响应快。     

电力电子技术在风力发电中的应用

该文概括了风力发电中的几种电力电子变换方法,讲述了传统控制方法的优缺点。为了改善传统控制方法,提出了两种新的控制方法。将Z源变换器应用在风力发电中,改善了电路的性能。为了进一步改善电路的性能,将Z源变换器与矩阵变换器相结合,应用在风力发电中,提高了输出输入电压的比值,抗干扰能力得到增强,可靠性得到提高。     

基于DFT变换的单相PWM整流IGBT断路故障检测

单相整流变换和三相整流变换被广泛的运用在电力机车牵引变流器,风力发电,光伏发电等各种工业设备中,并且单相整流变换相对于三相整流变换更加容易发生故障。本文主要是介绍了一种通过在频域中对直流侧电流进行分析,从而判断IGBT断路故障的故障诊断方法。该方法并不需要增加额外的传感器,也不需要对电路模型进行详细的分析,而是通过在频域中使用故障诊断算法就可以确定发生的故障类型。通过实验验证表明该发生具有快速的诊断时间,简单的算法结构,高可靠型等特点。     

间歇式能源发电系统无功补偿技术的研究

针对间歇式能源发电系统的特点和无功需求,提出了将无功补偿与风力并网发电相结合的设计方案,通过计算得出了间歇式能源发电系统中电缆和变压器无功损耗.本文利用Mat-lab/Simulink搭建了具有无功补偿功能的并网变流器的仿真模型,并采用有功无功解耦控制和SPWM控制方法,补偿系统所需无功以及有效抑制动态电压波动.最后,仿真结果验证了风力并网变流器在向电网提供有功功率的同时也能够提供一定容量的无功功率,提高系统功率因数,有效抑制电网电压波动.     

A novel high-performance utility-interactive photovoltaic inverter system

This paper presents a novel photovoltaic inverter that cannot only synchronize a sinusoidal AC output current with a utility line voltage, but also control the power generation of each photovoltaic module in an array. The proposed inverter system is composed of a half-bridge inverter at the utility interface and a novel generation control circuit which compensates for reductions in the output power of the system that are attributable to variations in the generation conditions of respective photovoltaic modules. The generation control circuit allows each photovoltaic module to operate independently at peak capacity, simply by detecting the output power of the system. Furthermore, the generation control circuit attenuates low-frequency ripple voltage, which is caused by the half-bridge inverter, across the photovoltaic modules. Consequently, the output power of the system is increased due to the increase in average power generated by the photovoltaic modules. The effectiveness of the proposed inverter system is confirmed experimentally and by means of simulation.     

离网风机逆变装置测控技术的仿真研究

将小型离网风力发电系统在Matlab/Simulink中进行仿真,整流部分采用三相不可控整流,风机输出经过恒压PI控制的Boost电路升压之后进入逆变器,逆变部分采用电压电流的双闭环PID控制,对系统的仿真模型进行仿真,结果表明,风机逆变输出电压波形质量高,动态响应好,扰动抑制能力强。     

基于IGBT光伏发电逆变电路的设计

为满足高压大容量逆变系统的要求,设计采用绝缘栅双极晶体管IGBT组成逆变电路的光伏发电系统。通过对太阳能光伏发电原理的简单了解,比较场效应管MOSFET和绝缘栅双极晶体管IGBT构成的逆变电路,针对IGBT构成的逆变电路中的重要环节分别提出改进方案来优化电路设计。最终既满足对高压大容量系统要求,又可以提高整个系统工作效率,使得整个系统达到最优状态。     

基于CAN总线的并联式多逆变器风电并网控制系统

为了实现多逆变器并联风电系统信息交互和同步控制,提出了基于CAN总线的多逆变器并联风电并网系统控制方法。建立了共直流母线并联型拓扑的等效平均模型,利用CAN总线控制各逆变器正弦参考电压的幅值以均分并网功率。采用TMS320F28335实现全数字化并联风电系统设计,并基于55kW永磁风电样机对所提方法进行性能验证。实验表明,CAN总线同步驱动方法保证了多逆变器并联系统的数据交互性和同步性。     

正弦波输出的单相逆变电源设计

逆变电源是将直流电能转变成交流电能的变流装置,是太阳能、风力等新能源发电系统中的重要设备.本文主要介绍了正弦波逆变电源的主电路设计、单片机数字控制系统设计等内容.主电路包含单相全桥逆变电路、升压变压器和LC滤波电路等,数字控制选用dsPIC30F2010 PIC单片机产生SPWM波形,经IR2110芯片驱动MOS管,再经全桥逆变和LC低通滤波电路,最终输出正弦波交流电压.依据设计方案制作了实验样机,实验结果证实样机能输出纯净的正弦波电压,能够满足设计指标要求.     

基于DSP的风力发电逆变电源的研究

风电是一种清洁、经济、充足、安全的能源,它的提出不仅解决了我国能源和环境的问题,同时也符合我国可持续发展战略的需要。基于DSP的风力发电逆变电源是专门为用于风力发电设计的,它针对风力的不稳定性以及风力发电环境的特殊性,加入了各种保护电路以及反馈电路,最后经过逆变电路和整流滤波电路输出用于民用的稳定电压。介绍了主控芯片TMS320I,F2407的特点,给出了系统设计的软硬件结构,并通过试验验证了系统的可行性。     

直驱式风力发电系统中TSMC的研究

分析了将TSMC(双级矩阵变换器)作为直驱式永磁同步风力发电系的全功率变流器,并且分别对TSMC的整流级的PWM调制和逆变级空间矢量调制进行了推导和计算,简要分析了TSMC的换流方法。然后运用MATLAB对整流级和逆变级调制方法和对直驱式风力发电系统的要求进行仿真验证,仿真结果验证了本文的理论分析和调制方法的正确型,说明了TSMC具有调制方法简单、输出电能质量高等优点,同时也说明TSMC非常适合用于直驱式风力发电系统中,并且为进一步地研究TSMC提供了理论基础。