并网逆变器的预测偏差电流无差拍控制策略

针对传统并网控制策略对电流采样精度要求高的缺点,在无差拍控制理论基础上,提出预测偏差电流的概念,将预测偏差电流取代传统无差拍控制的反馈量得到一种新的并网控制策略。与传统的无差拍控制相比,该控制策略仅需采集电网电压即可实现单位功率因数并网运行,无需采样并网电流瞬时值,避免了因电流采样误差导致的系统稳定性与可靠性问题。仿真与实验结果验证了该并网控制策略的正确性与有效性。

粒子群优化算法在光伏阵列多峰最大功率点跟踪中的应用

局部阴影情况下,光伏阵列功率-电压(P-U)特性曲线呈现多个极值点,传统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法会失效。研究了粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)在光伏阵列(photovoltaic array)多峰MPPT中的应用,该方法根据多峰P-U曲线的特性,提出将粒子初始位置分散定位在可能的峰值点电压处这一新思路,保证了粒子群算法不会陷入局部极值点且不会错过任何极值点。设置了粒子群算法的参数,同时提出有效的迭代终止策略,能够避免系统趋于稳定时的功率振荡。最后通过仿真验证了该算法在有、无阴影情况下均能够快速且准确地跟踪最大功率点,有效地提高了光伏阵列输出效率。

基于DSP脉冲精确控制的蓄电池充放电装置

随着对蓄电池脉冲快速充放电研究的深入,对精确脉冲发生装置及控制算法的研究显得越来越重要。提出一种基于DSP的蓄电池充放电脉冲发生电路,可对充放电脉冲的发生时间、幅值和宽度进行精确控制。并针对短时间脉冲的控制需要,提出一种改进型PI控制算法,可使充电电流尽快稳定在参考值附近。在此基础上研制了一台基于TMS28336型DSP,容量为20 kVA的脉冲充放电装置,并对其进行了脉冲充电电流为500 A,脉冲放电电流为1 500 A的脉冲发生实验,结果验证了所提出的脉冲发生电路和控制算法的可行性,其放电电流平均值精度可达99.5%,纹波误差为1%。

基于双重跟踪技术的光伏发电控制器的研究

为提高光伏电池的发电效率,阐述了一种基于太阳跟踪和最大功率点跟踪(MPPT)的光伏发电控制器的设计与实现。该新型控制器通过驱动两个直流电机实现光伏电池自动跟踪太阳,使其平面时刻与太阳光保持垂直。该控制器的另一个重要功能是通过MPPT技术使光伏电池输出最大功率。在实现MPPT过程中,为克服传统扰动观测(P&O)法带来的动态响应慢,稳态振荡,甚至在环境突变条件下出现跟踪错误等缺点,提出了一种改进的扰动观测(IP&O)法。最后实验结果表明该双重跟踪技术使光伏电池发电效率提高约45%～50%。

基于PR控制的光伏并网电流优化控制

针对单相H6拓扑光伏并网逆变器在采用传统比例积分(PI)控制器跟踪正弦电流指令时会产生稳态误差和抗干扰能力差等问题,提出了一种基于比例谐振(PR)控制的H6拓扑单相光伏并网逆变器的总体控制策略。在介绍PR控制器原理的基础上,详细分析了其控制参数对系统性能的影响,并给出了PR控制应用于H6光伏逆变系统的工程设计方法。搭建了单相H6拓扑光伏并网逆变系统的仿真及实验平台,对理论分析结果进行了验证。结果表明PR控制器应用在单相H6拓扑光伏并网逆变控制系统中能够实现对并网电流的无静差控制,消除了PI控制所产生的相位误差,并且具有良好的并网波形质量。

基于电流无差拍控制的三相光伏并网逆变器的研究

为了使光伏并网发电系统输出高质量的电能,在分析无差拍控制工作原理的基础上,推导了一种三相光伏并网逆变器电流无差拍控制PWM算法,提出了一种基于电流无差拍控制的两级式光伏并网逆变器的总体控制策略。该控制策略包括MPPT(Maximum Power Point Tracking)环、直流电压环和交流电流环。Matlab/Simulink仿真验证了电流无差拍控制的有效性。最后将提出的控制策略应用到10kW光伏并网逆变器中,实验结果验证了该并网控制策略的正确性和有效性,系统具有良好的动态特性和稳态特性。实验结果所得的三相并网电流总畸变率均在3%以内,优于国标规定值;并网功率因数为1。