基于复合控制算法的三相光伏并网逆变系统的研究

分析了三相光伏逆变器的工作原理,给出了一种升压型光伏逆变系统的拓扑结构。提出了一种基于矢量变换解耦控制,重复控制与电压前馈相结合的复合控制策略。矢量变换PI控制部分用于保证系统的动态性能和稳定性;重复控制在系统稳定后加入可以抑制网侧的周期性扰动,提高系统的稳态性能获得高质量的并网电流波形;电压前馈控制能够对电网电压和直流母线电压的扰动快速动作,缩短系统的动态过程,有效减小并网过程对电网的冲击。在此基础上搭建了一台3kW的三相光伏逆变器实验样机,通过实验验证了本方案的可行性,系统具有良好的动态和稳态性能。实验得到的三相电流总畸变率均在4%以下,满足并入电网的国家标准。

基于空间矢量的三相光伏并网逆变器解耦控制研究

提出一种基于电网线电压空间矢量的三相光伏并网逆变器解耦方法,将复平面分为6个扇区,在每个扇区内实现两相开关解耦,分别控制相应的输出线电流,实现电流跟踪,改善并网电流波形。最后,利用MATLAB建立三相光伏并网逆变器双环系统仿真模型,仿真结果证明了该方法的有效性。

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。

基于模糊滞环控制的三相光伏并网系统研究

滞环控制是一种应用较为广泛的电流跟踪控制,在三相光伏并网逆变器系统的设计中,控制策略常采用电流滞环控制。这种控制方式存在的主要问题是开关频率不固定、电流谐波较大。针对该问题提出了一种模糊滞环宽度控制的方法。通过研究开关频率和滞环宽度之间的关系,建立模糊规则,动态地调节滞环比较器的宽度,从而达到稳定开关频率的目的。MATLAB建模仿真表明该方法与传统固定滞环环宽的方法相比,具有跟踪电流谐波含量小,跟踪精度高和响应速度快等优点,同时可有效地降低最大开关频率,保证系统装置运行的可靠性。

三相光伏并网系统的滑模变结构控制

研究滑模变结构控制在三相单级光伏并网系统中的应用,设计了一种基于电压定向的滑模变结构控制器,将并网电流分解为有功和无功分量,控制有功分量为MPPT算法给定的参考值,实现最大功率跟踪,控制无功分量为零,实现单位功率因数并网。该方法将矢量控制理论与滑膜控制技术结合,增强了并网系统的鲁棒性,有效提高了系统的响应速度和并网电能质量。组建样机,进行了稳态和动态实验,示波器测试实验波形表明该方法能实现单位功率因子并网,快速跟踪光伏阵列的最大功率,且电流总谐波畸变率(THD)小于5%。

直接功率控制在三相光伏并网系统中的研究

逆变器的控制在光伏并网系统中起着核心的作用,在三相光伏并网系统的基础上对并网逆变器提出了一种直接功率控制的方案。直接功率控制(DPC)仅需要测量交流侧的电压与电流,通过坐标转换,计算出瞬时有功功率与无功功率,得到的结果分别与PI调节得到的参考有功功率以及给定无功功率进行比较,经过滞环比较器,开关表等环节来控制并网变流器。Matlab/Simulink仿真结果表明,并网逆变器直接功率控制方法简单,并网功率因数接近于1,电流谐波小,具有良好的动态和稳态性能。

基于三相光伏并网系统的比例谐振重复控制研究

在分析LCL型的光伏并网系统的运行状态的前提下,针对三相光伏并网系统的稳定性能、输出波形质量的好坏以及电网的抗干扰能力等问题,提出了一种基于比例谐振的重复控制的控制策略。该控制策略利用比例谐振(PR)在其谐振频率处增益无穷大的特点,消除稳态误差,实现电流的无静差跟踪,提高系统的稳态性能;利用传统的重复控制在并网系统稳定以后可以抑制电网的周期性扰动,从而提高系统的动态性能、电网的抗干扰能力以及获得高质量的并网电流波形。最后通过Matlab/Simulink进行仿真验证,结果显示这种改进的重复控制策略能够很好地解决光伏并网的稳定性能、输出波形质量的好坏以及电网的抗干扰能力这类问题。

大功率三相光伏并网逆变器散热系统设计

针对大功率三相光伏并网逆变器散热设计难题,研究了一种准确且实用的IGBT模块损耗计算方法,并给出了散热器热阻的实用计算公式.在此基础上设计了一套采用强迫风冷的散热系统,实验证明模块外壳温度的计算结果与实际结果相差只有5℃,说明了该设计方法的合理及实用性.

基于新型开关表的DPC在三相光伏并网中的研究

将直接功率控制(DPC)应用于三相光伏并网系统中,分析了光伏特性,建立了电压型PWM整流器的数学建模,研究了DPC系统的原理,通过分析传统开关表的不足,提出了一种新型的开关表。利用Matlab/Simulink仿真,比较了基于传统开关表的DPC与基于新型开关表的DPC在三相光伏并网中的性能。结果表明:基于新型开关表的DPC可以较好的改善三相光伏并网系统的性能,对光伏并网系统具有一定的意义。

三相光伏并网系统的控制技术研究

通过对传统的三相光伏并网控制系统进行分析,要实现光伏并网逆变器交流侧电网的功率因数为1,就要使光伏并网q轴无功电流分量保持为0,基于这一理念对传统的控制方法进行了改进:去掉了外环电压控制环节,让d轴有功电流分量直接跟踪表示三相电流通用相量的模值。在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,对改进的控制策略进行仿真验证,仿真结果表明该方案在实现并网控制目标的同时,控制系统简单,控制代价小。

三相光伏并网逆变器多目标优化模型预测控制

三相电压型并网逆变器广泛用于光伏发电领域。逆变控制方法用于提高并网系统效率和响应质量。模型预测控制策略使用离散时间模型预测下一个采样周期所有可能的输出值,根据评估函数选取最优电压向量。将模型预测控制用于三相电压型并网逆变器中。首先,建立三相光伏逆变器在d-q坐标系下的瞬时功率数学模型。其次,设计预测函数在线预测逆变并网参数。选择合适的目标函数控制逆变器下一采样周期的输出值。d-q坐标系下的跟踪精确迅速,所提出的控制策略计算量小,无需PWM调制,更容易实现。然后,对模型预测控制进行多目标优化。设计电流解耦控制减小系统输出有功功率,改变评估函数提高输出电流质量,修正交流侧电压参数提高预测的准确性。最后,仿真和实验结果证明提出的控制策略输出电流具有良好的动态性能和较低的谐波畸变率,可快速跟踪给定的参考值,具有无功补偿的功能。

三相光伏并网逆变器电网高阻抗谐振抑制方法

针对电网电压高阻抗LCL滤波器谐振问题,提出一种虚拟电阻+电容有源阻尼方法。该方法将虚拟电阻和电容串联之后与三相光伏并网逆变器的滤波电容并联。通过滤波电容电压得到虚拟电阻和电容支路的电流,将虚拟电阻和电容支路的电流作为LCL滤波器谐振抑制有源阻尼电流给定。通过逆变侧电流闭环控制,实现对三相光伏并网逆变器电网高阻抗LCL滤波器谐振抑制。建立15 k W的T型三电平三相光伏逆变器平台,对所提有源阻尼方法进行稳态实验,实验结果验证所提方法的可行性和正确性。

基于MPPT的三相光伏并网发电系统

目前,在能源日益匮乏,环境遭遇破坏的大环境下,如何才能利用好太阳能,就成为人类发展研究的主要问题。光伏发电本身就是利用太阳能的一种技术。所以,本文在分析光伏发电基本原理的基础上,了解MPPT控制,最后分析基于MPPT的三相光伏并网发电系统,希望通过关键技术的研究,能够对今后的分析有一定的帮助作用。

基于改进自适应backstepping的三相光伏并网逆变器控制器设计

针对三相光伏并网逆变器模型存在参数未知的问题,提出了一种改进自适应控制方法设计控制器,在每一步的虚拟函数设计中引入K类函数,保证闭环系统的稳定,加快系统状态变量收敛速度。仿真结果表明,相对于传统自适应控制方法,该方法更加优良有效。

低谐波低损耗三相光伏并网逆变器设计

提出了一种低谐波低损耗的三相光伏并网逆变器设计方案。在全桥DC-DC变换器中采用零电流软开关技术解决开关损耗大的问题。在DC-AC逆变器中,采用特定消谐PWM技术使其逆变器的开关频率可减少大约50%,进而减少开关损耗。Matlab仿真实验证明该方案的可行性,为实际工程应用和产品化提供了理论依据和前期实验基础。

三相光伏并网发电系统的建模与仿真

本文系统地介绍了三相光伏并网发电系统的建模与仿真。根据光伏阵列的等效电路,在Matlab/simulink中采用S函数的方式,建立了光伏阵列的数学模型。基于光伏阵列的V-I曲线,利用牛顿迭代求解方法,确定了光伏阵列并网运行的最大功率点。根据三相光伏并网发电系统的结构图,结合双闭环并网的控制策略,实现了光伏阵列的最大功率点跟踪控制、光伏并网电流的正弦化和单位功率因数。最后,将光伏并网接入到电力系统的配电网络中,结合算例,研究了日照强度、环境温度、控制策略等变化时,光伏阵列的仿真结果。通过仿真分析,证明了本文所建立的三相光伏并网的模型和控制策略的正确性。

浅析三相光伏并网逆变器的控制技术

作为光伏并网系统的关键组成部分,三相光伏并网逆变器的良好控制对于保证光伏并网系统能量转换的有效性具有重要作用。本文首先介绍了三相光伏并网逆变器的控制指标,然后具体探讨了三相光伏并网逆变器的控制策略及技术,以期为相关技术与研究人员提供参考。

基于PLECS的三相并网光伏逆变器仿真研究

本文对一种三相光伏并网逆变器进行了仿真实验研究。在研究过程中,本文将该逆变器前级MPPT控制的DC/DC稳压环节视为一个理想电压源来降低研究难度。该逆变器的主电路采用基于SVPWM技术的三相全桥拓扑结构,并采用dq域中基于PI控制的单电流控制策略,最后利用电力电子仿真软件PLECS作为仿真平台对所研究的逆变器进行了仿真实验。仿真实验结果表明,该三相光伏逆变器拥有较为优异的电流输出控制能力,并能够稳定的进行并网运行,证明了该模型的正确性与可行性。

一种光伏并网逆变器的双滞环SVPWM控制新算法

逆变器作为系统能量转换与控制的核心,其电流的控制设计至关重要。提出了一种改进的光伏并网逆变器双滞环电压空间矢量电流控制新算法。外环利用离散控制和无差拍控制原理,并在稳态和暂态时分别用2种不同的观测器模型预测指令电流,采用矢量合成控制算法。内环则利用逆变器输出电压及误差电流来判断参考电压矢量位置区域,选择最优电压空间矢量,直接在复平面上实施控制。结果表明,该算法不仅提高了电流动态响应速度,而且有效限制了误差电流,显著降低了逆变器的开关损耗。仿真和实验验证了该算法的有效性。

三电平光伏逆变器并网控制策略的研究

本文首先分析了三电平光伏并网逆变器功率解耦的控制策略,然后采用三电平参考电压分解为两电平空间矢量的调制方法,简化了传统三电平SVPWM矢量作用时间的计算和复杂的控制策略;采用检测中点电位差的大小确定控制因子的取值,以此来调整冗余小矢量在一个开关周期中的作用时间,从而抑制三电平并网逆变器中点电位的波动并保持平衡;在此基础上搭建了一台20k W三相光伏逆变器实验样机,通过实验验证了本方案的可行性,三相电流总畸变率均在3%以下,满足并入电网的国家标准。