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%。

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。

光伏并网系统的大脑情感控制器设计方法

温度、光照等因素的影响使光伏阵列的输出呈间歇性,而光伏并网系统采用传统的PI控制方法无法快速跟踪其变化易造成较大的能量损失,并对电网产生一定干扰。针对此问题,文中模拟大脑的情感学习、记忆和调节机制,提出一种基于大脑情感的光伏并网系统电压外环控制器设计方法,通过选取直流电压误差的比例和积分作为感官输入信号并获得相应的控制结构,再利用学习率来改变控制器参数自动调整的范围。与传统PI控制方法相比,该控制器具有自适应校正能力,可以根据直流侧电压误差的大小来调整电压误差跟踪步长,实现系统电压的快速跟踪,具有较强的鲁棒性。通过仿真及dSPACE实验结果分析可知,情感控制器具有自适应校正能力、较快的响应速度和较强的抗干扰能力,有效减少系统的能量损失。

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。

光伏并网发电系统的MPPT改进算法及其在光照突变时的仿真

利用MATLAB软件中的S函数编写了光照突变时光伏组件的模型,并依此建立了一个三相光伏并网发电系统的仿真模型。对传统的最大功率点跟踪(MPPT)算法进行了分析,提出了扰动观测法和电导增量法的改进算法,给出了基于光照突变时传统的恒定电压法和所提改进算法的跟踪仿真曲线,通过根据跟踪曲线的局部和总体的相对误差以及方差比较了这些算法的效果,指出改进的扰动观测法是一种特性较好并具有实用性的MPPT算法。由于仿真分析采用了三相并网运行光伏发电系统的仿真模型,得到的结论更适合作为实际应用参考。

分布式光伏逆变器对配网继电保护的影响

智能配电网的重要特征之一是能够友好接入高渗透率的分布式电源,分布式光伏发电在配电网的大量接入对现有继电保护的影响值得研究。基于Matlab/Simulink以及DIg SILENT仿真软件建立了三相单级光伏并网系统的详细模型。通过某30 k W光伏逆变器出口三相短路试验,对一个光伏发电渗透率为20%的实际配电网仿真研究分布式光伏逆变器对短路电流的贡献,进而研究对配电网继电保护的影响。研究结果表明,由于光伏逆变器电流内环采用了限幅环节,光伏发电提供的短路电流在1.2倍的额定电流以内,在渗透率较低(小于20%)的情况下,对继电保护的影响很小,不需要改变配电网现有继电保护配置,不需要修改定值。

带频率正反馈的无功电流扰动孤岛检测方法

理想的孤岛检测方法要求在快速检测出孤岛状态的同时尽量减少对电网的不良影响。在传统无功电流扰动孤岛检测方法的基础上,提出了一种基于频率正反馈的无功电流扰动孤岛检测法。该方法通过施加周期性无功扰动电流,并将电压频率前馈,当频率发生改变时进一步施加无功扰动电流,使频率越限,从而实现无盲区孤岛检测。该方法具有不影响电网频率,不向电网注入谐波,对逆变器输出功率因数的影响极小等优势。仿真结果证明了该方法的有效性。