基于复合预测的LCL型光伏逆变器无差拍控制

针对光伏并网传统无差拍控制时间延时和预测精度不高的问题,提出一种基于复合预测的无差拍电流控制方法。首先分析时间延时和预测精度不高的原因;然后在负载稳定时,将拉格朗日插值法和重复预测相结合,提高电流预测精度;在负载变化时引入自适应前向线性电流预测,缩短系统振荡时间,增强动态响应能力;最后将两种方法复合控制,提前一拍预测逆变器输出电流,提前两拍预测采样参考电流,解决了时间延时问题。仿真结果表明该方法比补偿前的谐波含量降低了92%,振荡时间缩短了50%,具有更高的预测精度和动态响应能力,控制效果更佳。

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。

基于自适应陷波的光伏逆变器谐振抑制方法

由于长距离输电线路阻抗的不可忽略性,组串式光伏逆变器集群系统会与弱电网中电网阻抗相互影响产生谐振。针对这一问题,提出了一种改进型自适应陷波器的谐振抑制方法。该方法首先将传统陷波器传递函数设计为双二阶函数,引入调节系数m1、m2,通过改变m1、m2得到不同陷波深度及带宽,以此来消除谐振尖峰,并将电流PI调节器改为准比例谐振(quasi-proportional resonance,QPR)控制器,能准确无静差地跟踪公共电网电流,然后引入电网阻抗观测模块,实时调整每台逆变器网侧阻抗及QPR控制器参数,将计算得到的谐振频率反馈至陷波频率,可有效抑制系统谐振。最后利用Matlab/Simulink仿真验证了所提方法的正确性和有效性。

基于改进型加权电流控制的LCL型并网逆变器控制策略

针对传统加权平均电流(weighted average current,WAC)控制策略未考虑数字控制延时使系统出现相位滞后而导致系统带宽减小、鲁棒性差的问题,提出了基于准比例谐振控制和超前补偿器结合的WAC控制策略。首先,引入电容电流反馈,抑制反向谐振峰;其次,在逆变桥传递函数处串联超前补偿器,提高系统的相位裕度;最后,应用准比例谐振控制器作为电流调节器,提高基频增益、降低系统的静态误差。经仿真验证,所提控制策略对弱电网具有良好的适应能力,并网电流谐波畸变率从1.84%降低到0.26%,增强了系统的鲁棒性、改善了并网电流的质量。

一种含Boost电路的新型超稀疏矩阵变换器及其特性研究

针对超稀疏矩阵变换器(USMC)电压传输比较低的问题,提出一种含Boost升压电路的USMC新型拓扑结构。首先,在USMC的直流环节增加Boost电路,提高直流环节的输出电压,使得逆变级能够输出更高电压,从而拓宽电压传输比范围。然后,结合SVPWM调制策略,推导出新型USMC拓扑结构的电压传输比以及输出功率因数范围,为USMC的应用奠定理论基础。最后,Matlab/Simulink仿真结果验证该拓扑结构的可行性和有效性。

基于复系数滤波器的逆变器全局导纳重塑策略

在低短路比(SCR)的弱电网下,含电网电压前馈(GVF)和锁相环(PLL)的并网逆变器系统难以适应更宽范围的电网阻抗变化,导致系统鲁棒性较差。为此,从导纳的角度分析GVF和PLL对逆变器侧总输出导纳特性的影响。根据导纳在不同频段内的特性,提出一种基于复系数滤波器(CCF)的并网逆变器全局导纳重塑策略,通过在GVF和PLL回路中加入CCF从全局上重塑逆变器侧总输出导纳特性,以基于阻抗的稳定性准则为指导合理设计CCF的自适应调节参数,使得系统在不同电网阻抗条件下均具有较高的相位裕度,提高了系统在弱电网下的鲁棒性。实验结果表明,所提策略比传统控制策略在弱电网下的鲁棒性更高,电流质量更佳。

高频链矩阵变换器解结耦调制策略在风电场中的应用

由于风电场运行的波动性和不确定性,使高频链矩阵变换器输出侧电压电流谐波含量较高。为此,提出一种应用于风电场运行的高频链矩阵变换器解结耦调制策略。基于解结耦调制思想从单向可控开关的角度分析由双向开关组成的矩阵变换器,并引入极性选择信号实现拓扑解耦。进而通过优化空间矢量信号与极性选择信号的逻辑组合,进一步优化双向开关驱动逻辑,降低换流难度,使得矩阵变换器输出电压电流谐波含量明显减少,改善了电能质量。Matlab/Simulink仿真验证了所提调制策略的有效性与可行性。

基于改进迪杰斯特拉算法的变电站二次电缆路径优化设计

为实现变电站建设工程二次电缆敷设长度的准确预测,避免工程建设资源浪费的问题,建立基于迪杰斯特拉(Dijkstra)算法的二次电缆路径优化模型。首先,对变电站的路径环境进行建模,建立栅格地图;其次,通过对传统Dijkstra算法、改进后的Dijkstra算法和蚁群算法分别在栅格地图上进行路径规划,并进行实验仿真与对比;最后,仿真验证了改进后算法规划路径长度比传统Dijkstra算法减少24.32%和28.66%,比蚁群算法减少了12.34%。这为未来变电站二次电缆敷设提供了一些有益的理论参考。