一种快速跟踪功率参考值的光伏并网低电压穿越控制策略

为了解决传统光伏并网低电压穿越控制策略动态响应慢导致直流母线电压失稳的问题,提出了一种基于图形法和模型预测控制的快速跟踪功率参考值的低电压穿越策略。该策略首先根据网侧电压跌落程度,算出交直流侧的参考功率,然后直接控制光伏阵列和逆变器输出相应参考功率,达到交直流侧的快速平衡。仿真结果表明,当功率参考值发生改变时,传统控制策略直流侧响应时间为200ms,交流侧有功响应时间为16.5ms,无功响应时间为17ms,而本文所提策略响应时间为5.000、0.140、0.135ms,验证了所提控制策略的快速性。

可减少光伏弃光量的低压配电网并网逆变器电压控制策略

低压配电网线路的电阻与电抗比值较大,线路电压沿馈线潮流方向逐渐降低,为解决光伏接入和负荷功率波动引起的并网点电压越限问题,在光伏逆变器控制策略中引入功率参考值动态响应模块。分析光伏接入和负荷波动前后并网点电压的变化机理,计及低压配电网线路阻抗对电压降落的影响,提出一种基于并网点电压幅值与线路阻抗的功率控制策略。在此控制策略下,设计功率参考值动态响应模块,采用功率外环与电流内环双环控制实时调节光伏逆变器的并网点电压,实现低压配电网光伏接入和负荷变化后并网点电压能够维持在电网电压要求范围之内并降低线损。同时,该策略能够在并网点电压越上限时利用逆变器剩余容量在维持电压质量的前提下最大限度地减少光伏弃光量。最后,算例分析结果表明该控制方法的有效性。

一种带CPL的Boost PFC新型恒压控制策略

对Boost变换器采用输入输出线性化方法可实现功率因数较正,其优点是可直接计算出MOS管的占空比而不需要控制参数整定,但变换器在接恒功率负载(CPL)时,因占空比计算式中包含输出电压与电流的比值,Buck型CPL在自身MOS管关断时,Boost电路输出端没有电流流过,故无法给出正常计算结果。针对CPL前变换器输出电流不连续的问题,为加快负载功率大跳变时的响应速度,研究发现负载电压纹波变化与跳变功率具有对应关系,通过该纹波的变化可快速判断负载是否发生功率大跳变,并直接算出功率参考值而予以校正,再经精调输出电压,实现Boost PFC变换器在CPL下快速恒压控制。仿真和实验结果表明,控制算法使系统在功率120 W以及跳变至240 W时,整个电路具备PFC特点,并能快速调节达到恒压输出的效果,整个过程展现出良好的鲁棒性。

基于模块化多电平换流器的光伏并网系统低电压穿越技术控制策略

随着光伏发电在电力系统中的渗透率日益加大,最新并网规则要求光伏并网逆变器具有一定的低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)能力。针对基于模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)的光伏并网系统,首先,在静止坐标系下建立了系统的数学模型。为保证光伏电场可在电网故障时具备低电压穿越能力,采用一种实现电流正弦及有功恒定的电流控制策略,并提出无功功率参考值的计算方法及并网电流限幅策略。其次,利用准谐振(proportional resonant,PR)控制器,设计出控制环路,实现光伏并网系统的LVRT。最后,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,验证了控制策略的有效性和正确性。