LCL型光伏并网逆变器全局鲁棒滑模变结构双闭环控制

为有效抑制谐振峰值,精确跟踪并网电流,文章采用双闭环的控制结构对LCL型光伏并网逆变器进行控制,其中:内环引入滤波电容电流的比例-惯性反馈环节,能够抑制有源阻尼谐振;外环采用全局鲁棒滑模结构控制,跟踪给定的正弦参考电流,同时对外界干扰和参数不确定性具有全局鲁棒性。仿真结果表明,该方法在稳态、动态性能方面能够满足控制要求,对参数摄动具有全局鲁棒性,能够抑制电网电压的谐振信号,在跟踪效果和抗干扰方面优于常规的PI控制算法。

LCL型光伏并网逆变器电流内环控制方法

针对LCL型光伏并网逆变器存在的谐振问题,建立了电流内环的控制模型,并分析了其开环传递函数。由分析可知,采用逆变器输出电流反馈进行电流内环控制时,控制器中包含一个固有阻尼项,该阻尼项有利于提高控制系统的阻尼、抑制LCL滤波器的谐振。在此基础上,提出了一种基于逆变器输出电流反馈的准比例谐振(proportional resonant,PR)电流内环控制策略。该控制策略没有引入额外的无源阻尼和有源阻尼,仅使用逆变器输出电流反馈进行控制,便可有效抑制LCL滤波器的谐振问题,提高控制系统的稳定性。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。

基于滤波器的有源阻尼控制的LCL型光伏并网逆变器

依据LCL型光伏并网逆变器离散域数学模型,从采样频率与LCL滤波器谐振频率之间的关系入手,讨论了小于、等于以及大于临界采样频率的不同频段内系统的稳定性.深入分析在不同的采样频率下,LCL型并网逆变系统产生不稳定的因素,并指出改造系统特性的方法.引入2种不同的数字滤波器分别与比例谐振(PR)控制器构成复合控制器,分别从系统幅值和相位两方面改造系统特性,使整个并网系统在不同的采样频率下保持稳定.仿真与实验结果验证了本文分析结论的正确性.

Z源LCL型光伏并网逆变器的综合控制策略

提出一种Z源LCL型光伏并网逆变器的综合控制策略。在对比直流链电压间接控制和直接控制的基础上,指出间接控制电容电压能获得比直接控制直流链电压更佳的暂态响应;用自适应模糊PI控制实现最大功率点跟踪和升压控制的解耦;对空间矢量脉冲宽度调制策略进行改进,降低开关损耗的同时最大程度地提高了Z源逆变器的升压能力;逆变器交流侧采用LCL型滤波器与电网连接,可提高入网电流的质量,采用一种基于单位延时的控制策略,可有效地抑制LCL滤波器的谐振,提出满足稳定性的LCL滤波器参数设计方法。仿真和实验结果验证综合控制策略的正确性和有效性。

基于网侧电流估算的LCL型光伏并网逆变器控制方法

在LCL型并网逆变器中,逆变器侧的电流传感器具有安装简易、开关模块保护动作灵敏等优点。通过比较LCL型并网逆变器采用网侧电流反馈和采用逆变器侧电流反馈的控制结构得出,采用网侧电流反馈具有更好的谐波抑制能力。在此基础上,文章提出了一种采用逆变器侧电流来估算网侧电流的方法,并将估算结果代替网侧电流的检测值,最后将网侧电流估算反馈控制与逆变器侧电流反馈控制的性能做对比。搭建了LCL型逆变器仿真模型和物理实验平台,仿真结果和实验结果验证了该网侧电流估算方法的正确性。

基于LADRC和准PR的三相LCL型光伏并网逆变器谐波谐振抑制策略

针对三相LCL型光伏并网逆变器由自身高频段谐振尖峰引起的谐波谐振现象,设计一种基于三阶线性状态观测器的二阶线性自抗扰控制(LADRC)和准PR控制相结合的电流双闭环控制策略,较好地削弱了高频段的谐振尖峰,抑制了光伏系统的谐波谐振现象。通过设计李雅普诺夫函数证明了闭环系统最终会稳定收敛;利用仿真对不同工况下的控制策略深入对比分析,结果表明此双环控制策略具有优越的鲁棒性和实际应用价值。

LCL型光伏并网逆变器无源阻尼控制策略

LCL滤波器在谐振频率处存在的谐振尖峰,将使系统振荡,影响电能质量,因此需要进行有效的阻尼。针对该问题,在三相LCL型光伏并网逆变系统中采用电容串联型无源阻尼电流双环控制策略来修善LCL滤波器的幅频曲线,以抑制谐振特性,提高系统性能。同时,深入分析内环采用不同的参数作为反馈变量对系统的影响。最后在MATLAB/Simulink软件中进行仿真,经理论分析和仿真验证,该控制策略可以有效地抑制谐振尖峰、提高系统性能和减小并网电流的谐波含量。

单相LCL型光伏并网逆变器的控制技术

采用并网电流和电容电流双闭环控制策略对并网电流进行直接控制,与传统的并网电流单环控制相比,相当于引入了虚拟阻抗来增加系统阻尼,从而抑制了谐振,增加了系统的稳定性.对提出的策略进行系统建模,深入分析了所提策略的控制器参数对系统稳定性的影响.仿真结果表明,该策略可有效抑制进网电流谐振,并且具有较高的入网电流功率因数和良好的稳态性能.

基于d-q坐标系下LCL型光伏并网逆变器的PI+状态反馈控制

在单相LCL型光伏并网逆变器的数字控制中,需要考虑LCL有源阻尼与控制延时补偿。为此,提出一种基于d-q坐标系下单相LCL型光伏并网逆变器的PI+状态反馈控制策略;将延时当作增广状态,构造离散增广状态空间,设计带控制延时估计的状态观测器;基于观测器的状态反馈,实现LCL的有源阻尼,补偿正交信号发生器与坐标变换引入的控制延时;同时,在状态反馈的外环设计PI控制器,改善系统的控制性能。最后通过仿真与实验,验证PI+状态反馈控制策略的可行性。

LCL型光伏并网逆变器输出电流复合控制策略

为了进一步优化光伏并网逆变器输出电流谐波抑制效果,提出一种针对LCL型光伏并网逆变器输出电流的复合控制策略。该策略并联比例复数积分(PCI)控制和重复控制(RC),绘出复合控制框图,推出传递函数,设计PCI、RC控制参数,得出复合控制能有效抑制电流谐波,节省并网系统控制成本,达到降低基频稳态误差的目的。通过搭建MATLAB/Simulink仿真平台,建立LCL型光伏并网逆变器模型,得出的仿真结果对比,表明该策略相比于PI+RC控制策略,并网电流总谐波畸变率降低程度为25.77%,显著提高了并网电流质量。

三相LCL型光伏并网逆变器设计

逆变器是光伏发电实现并网的核心元件,其性能直接影响光伏并网发电的稳定性和电能质量。针对LCL型滤波器谐振尖峰,研究分析了6种无源阻尼方法。采用电容支路串电阻法抑制谐振尖峰,设计了基于并网电流反馈无源阻尼的三相LCL型光伏逆变器结构,并对各项参数进行了优化设计。最后,仿真验证了逆变器结构的有效性和参数设计的合理性,为创新港概念厂项目实施光伏发电提供了技术参考和指导。

LCL型光伏并网逆变器的谐振抑制技术分析

阐述LCL型光伏并网逆变器的谐振抑制技术特点,分析新型电力系统中的谐振技术应用,考虑电网阻抗下的并网电流变化波形,逆变器单元的自适应能力。

LCL型光伏并网逆变器控制策略的研究

阐述了传统的PI双环控制算法的优缺点,并在此基础上,分析了PIR控制器的优势,用PIR电流控制器代替传统的PI控制器,同时采用电容电流比例反馈的方法抑制LCL滤波器的谐振尖峰,并加入电压前馈控制,消除电网电压对控制系统的影响。对控制器的参数进行设置,在Matlab/Simulink环境下进行仿真,仿真结果表明,该方案抑制直流分量效果良好,抗电网扰动能力强,保证了并网电流和电网电压同频同相,实现了光伏逆变器只输出有功功率的目的,仿真验证了其有效性和可行性。

基于准DPC的LCL型光伏并网逆变器的控制策略

针对三相LCL型光伏并网逆变系统中,直接功率控制(DPC)开关频率不固定、电流闭环控制动态响应慢的缺点,本文提出一种内环采用电流控制、外环采用功率控制的准DPC方法,兼顾DPC和电流控制的优点,且具有动态响应快、开关频率固定和电流正弦度高的优点。通过在Matlab/Simulink中搭建控制系统仿真模型,结果表明该控制策略具有一定的可行性。

光伏多功能并网逆变器不同出力状态下无功和谐波优化方法

利用光伏多功能并网逆变器所具有的电能质量治理、谐波谐振抑制的主动优势,结合逆变器在不同出力状态下光伏发电系统的输出特性,构建光伏多功能并网逆变器不同出力状态下的无功和谐波优化方法。在所提3层优化策略中,上层优化策略以光伏并网有功功率最大化为目标函数,中层优化策略以电压谐波总畸变率和电压偏差达到相应电能质量规定指标为目标函数,下层优化策略以电压谐波总畸变率和电压偏差最小为目标函数,并采用自适应蚁群算法进行求解。基于IEEE 33节点系统进行算例分析,结果表明:基于逆变器不同出力状态的优化方法可以有效改善电网的电能质量,较好地提升电网运行的经济性;在系统稳定运行的基础上,光伏多功能并网逆变器在不同出力状态下分阶段、分主次地治理谐波和调整电压偏差,治理效果更佳。

应用于光伏发电的LCL型并网逆变器设计仿真

为提高并网逆变器输出电能的稳定性,建立双环控制策略模型,同时采用无源阻尼法中电容串联电阻的方法抑制LCL型滤波器的谐振尖峰问题。利用MATLAB/Simulink,搭建了光伏并网逆变器系统模型进行仿真验证。结果表明,该方案抗干扰能力强,并网电流和电网电压基本同相,实现单位功率因数并网,具有良好的稳定性。

基于双二阶滤波器的LCL型并网逆变器延时补偿方法

为了抑制LCL型滤波器的谐振尖峰,电容电流反馈有源阻尼被广泛应用于LCL型并网逆变器中。由于数字控制延时带来的不利影响,电容电流反馈有源阻尼的阻尼性能被严重削弱。负阻尼区域出现在f_(s)/6到f_(s)/2之间,减弱了并网逆变器的稳定性和对电网阻抗变化下的鲁棒性。在电容电流反馈通道上插入一个双二阶滤波器来补偿数字控制延时带来的相位滞后,正阻尼范围可以扩展到f_(s)/3,从而实现了对电网阻抗变化的高鲁棒性。选择了合适的离散化方法,分析了补偿后的系统稳定性。提出了一个详细的闭环参数设计流程,以获得良好的控制性能。最后,实验结果验证所提方法的有效性和参数设计流程的可行性。

太阳光照环境对于光伏并网逆变器温升影响的研究

光伏并网逆变器需长期工作在太阳光照暴露环境中,目前关于太阳光照对于光伏并网逆变器运行稳定性的影响的相关研究却几乎没有,光伏并网逆变器的相关检测、认证也无光照条件方面的要求。但部分光伏电站的运维人员却发现光伏并网逆变器在较强光照条件下会出现降载、停机等故障,其引发的弃光限电问题愈发受到重视。本文通过研究在不同辐照度的太阳光照环境下光伏并网逆变器各部件温升的数据分析发现,在温升试验时,额外施加的太阳光照对光伏并网逆变器的温升有着额外的提升,且越高辐照度的太阳光照对光伏并网逆变器的温升影响越大。本文可为光伏并网逆变器的设计安装及电站运维提供参考。

基于盲源分离和机器学习的光伏并网逆变器故障诊断

针对光伏并网逆变器单个开关管发生开路故障不易察觉的问题,提出了一种基于盲源分离和机器学习的诊断方法。首先,采用FastICA算法实现单个开关管开路故障的判定;其次,提取旋转电流在时域和频域下的特征值;最后,以旋转电流特征值为输入、逆变器工作状态编码为输出进行机器学习模型训练,并对模型进行交叉验证。仿真实验结果表明,该方法的开路故障诊断准确率较高。

附加虚拟阻抗的LCL型并网逆变器电流扰动观测控制方法

针对LCL型并网逆变器输出电流质量容易受电网电压背景谐波及在弱电网条件下电网阻抗的影响,提出一种附加虚拟阻抗的LCL型并网逆变器电流扰动观测控制方法。首先,在常规双闭环控制的基础上引入扰动观测器,将电网电压背景谐波视为系统外部扰动,利用扰动观测器实时估算出扰动量并前馈补偿动态消除扰动对系统的影响;其次通过阻抗分析法来分析弱电网系统中电网阻抗引起稳定性下降的问题,在电流扰动观测控制方法的基础上再加入虚拟阻抗进行优化设计,使得并网阻抗在阻抗交截频率较大范围内变化时的相角裕度仍然大于系统所约束的稳定裕度。仿真对比结果表明,所提方法在保持良好的电流质量的同时提高了系统对电网阻抗的鲁棒性。