光伏并网电流源逆变器扰动电阻最大功率跟踪策略

为提高系统的能量利用率和运行可靠性,提出了一种用于电流源逆变器(current source inverter,CSI)光伏并网系统最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法.该方法通过扰动电阻代替传统扰动观察法中扰动电流实现CSI光伏系统的MPPT,有效避免了传统扰动电流MPPT法存在的最大功率点右侧电流易于失控和功率瞬时跌落的问题.实验结果表明,该扰动电阻MPPT(perturbing resistance MPPT,PR-MPPT)法应用于CSI光伏并网系统,能够有效实现系统的最大功率运行.     

户用型单相光伏并网系统仿真分析

针对3 kW光伏并网发电系统,详细分析了光伏电池的模型;采用扰动观察法实现最大功率点跟踪;选择电流内环电压外环的双环控制作为并网逆变器的控制策略,其中电流内环控制并网逆变器的输出电流跟随电网电压,电压外环控制直流母线电压稳定在400 V;将主动式频率偏移法运用于孤岛检测的算法控制,孤岛出现后2 s内迅速检测出孤岛并切断光伏逆变器。给出了基于MATLAB/Simulink的系统仿真模型。结果表明:光伏电池能很好地实现最大功率点跟踪,逆变后成功并网,在规定的时间内对孤岛做出判断,达到预期的设计目的。     

光伏发电系统的PSCAD/EMTDC仿真建模及孤岛检测研究

基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了并网光伏发电系统模型,分析了并网光伏发电系统的孤岛效应现象。并网逆变器采用最大功率点跟踪(MPPT)-电压控制策略,孤岛效应识别方法采用基于频率-无功电流反馈的孤岛检测方法。通过光伏发电系统输出特性仿真及孤岛检测仿真,验证了所提模型和方法的正确性。     

单极式光伏并网发电系统的仿真与实验研究

分析了单极式光伏并网发电系统的工作原理.提出了采用线性趋进法实现最大功率点跟踪(Maximum PowerPoint Tracking,简称MPPT),采用定时比较法控制光伏并网逆变器和采用主动频率偏移法识别孤岛效应的方案.在Matlab 7.0下进行了系统的建模、仿真和实验研究,实验结果与仿真结果吻合,表明并网电流跟踪电网电压效果良好,系统转换效率在95%以上,并可在100ms内有效检测出孤岛效应.     

基于改进MPPT算法的光伏并网系统控制策略

研究并改进了单相两级光伏并网发电系统的控制策略。以2种基本最大功率点跟踪(MPPT)技术为基础提出了一种结合固定电压法与增量电导法的占空比扰动MPPT算法。在不同的光伏电池运行点采用不同的跟踪方法,通过直接控制直流斩波器开关占空比以达到快速准确的功率跟踪效果。针对该算法的运行条件改进了光伏并网系统整体控制策略。通过直流电压外环的功率平衡控制及比例积分校正,配合内环并网电流反馈控制,使并网逆变器在保持并网电流质量的同时更好地控制直流电压。通过PSCAD/EMTDC软件搭建的光伏并网系统仿真模型验证了改进MPPT算法及逆变器控制策略的有效性。     

光伏发电系统中无电流传感器型MPPT控制策略

依据双级式光伏并网逆变器前后级解耦控制的特点,提出一种无电流传感器型最大功率点跟踪(MPPT)控制策略。利用双级式光伏并网逆变器前后级功率平衡原理,通过从后级逆变环节获取的并网电流给定值作为前级DC-DC环节的MPPT判断条件,进而采用扰动观察法完成MPPT。对该MPPT控制策略的原理进行了分析。设计了一台800 W双级式光伏并网逆变器实验样机,并记录了实验波形和MPPT情况。实验结果显示,在系统运行功率大于300 W时,MPPT效率大于99.2%且响应速度良好,验证了该无电流传感器型MPPT控制策略的可行性和有效性。     

基于同步PI控制的光伏并网发电系统研究

详细介绍了100 kVA单级式三相光伏并网发电系统的主电路结构及其工作原理.为实现系统可靠高效运行,在三相逆变器数学模型基础上,采用同步PI电流控制技术完成并网逆变器无静差调节和最大功率跟踪(MPPT).针对分布式发电系统中特有的孤岛效应,采用了检测盲区小且无谐波引入的主动有功干扰法对孤岛进行检测.试验结果表明了上述方法在光伏并网发电系统中应用的可行性和可靠性.     

基于扰动式MPPT控制的光伏并网系统间谐波分析模型

为分析最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制对光伏并网系统产生间谐波电流的影响,该文首先建立考虑光伏电池、并网逆变器及其控制系统在内的并网系统模型;其次,分析扰动式MPPT的三点周期振荡特性及其等效输出表达式,揭示扰动式MPPT产生间谐波的具体作用机理;接着,通过在最大功率点附近的线性化处理,推导基于MPPT周期振荡的输出电流间谐波分析模型,通过该模型定量求解不同工况下的间谐波电流大小;分析由扰动式MPPT导致的间谐波电流特性;最后,通过仿真验证理论分析的正确性以及间谐波模型的有效性。该模型可为光伏并网系统的间谐波检测和抑制提供理论指导。     

用于分布式发电系统孤岛检测的偶次谐波电流扰动法

孤岛检测是分布式并网发电系统必须具备的能力,但频率或相位偏移等传统主动式孤岛检测方法在并网逆变器输出与本地负载功率平衡时难以有效检测出孤岛现象。针对已有孤岛保护方法的不足,本文分析了不同电流扰动信号对孤岛检测能力的影响,找到了适合多机并网系统快速孤岛检测的偶次谐波扰动信号,在此基础上结合过零点频率检测法,将电流谐波扰动的正反馈引入孤岛检测与保护中。并网逆变器的输出电流参考信号受到微弱扰动信号的影响,孤岛发生时,形成扰动信号的正反馈回路,并迅速累积使公共耦合点电压频率超出限定阈值,从而实现孤岛保护。该方法具有便于实现、对电网污染小、检测速度快及适合多机系统等优点。仿真和实验结果验证了该方法的有效性与可靠性。     

采用滑模变结构控制MPPT的三相光伏并网发电系统

光伏并网发电系统的传统外环控制通过最大功率点跟踪(MPPT)算法给出直流母排参考电压,利用PI调节器调节输出并网有功参考电流.鉴于滑模变结构控制的快速响应和强鲁棒性,提出了一种基于滑模变结构控制的直接电流MPPT算法.在建立系统稳态模型的基础上,由MPPT控制算法直接给定并网有功参考电流.电流内环为LCL滤波三相电压型...     

基于樽海鞘群算法的仿生智能孤岛检测新方法

为保证分布式光伏发电系统安全可靠运行,考虑到传统检测方法以及现有基于最大功率跟踪(MPPT)检测方法的缺陷,提出一种适用于多变环境下基于樽海鞘群算法(SSA)的MPPT仿生智能孤岛检测新方法。该方法利用SSA实时寻找光伏并网发电系统最大功率点(MPP),通过对DC/DC换流器的占空比周期性地扰动,间接地改变逆变器的输出功率与负载功率的匹配程度,从而判断是否发生孤岛效应,以此避免检测盲区及不均匀光照的影响。依据IEEE Std.929—2000的规定进行仿真验证,验证了新方法的有效性。     

一种改进的PV-AF系统最大功率点跟踪方法

在具有有源滤波功能的光伏并网(Photovoltaic Power Generation and Active Filter,PV-AF)系统中,光伏电池的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方法是其关键技术之一,针对常用的MPPT方法存在的问题,提出了一种改进的MPPT方法。该方法利用扰动观察法在最大功率点附近扰动的正向步数和反向步数基本相同的特点,判断系统工作点是否处于最大功率点(Maximum Power Point,MPP)附近。在此基础上利用变步长的扰动观察法,在远离最大功率点时采用大步长扰动,在最大功率点附近采用小步长扰动。在确定系统工作在最大功率点附近后,采用恒定电压法跟踪。扰动观察法的最大跟踪误差为1.5个电压扰动步长,提出的改进MPPT方法将最大跟踪误差降低为0.5个电压扰动步长。仿真和实验结果表明,该方法兼顾了跟踪的快速性、准确性和稳定性。     

高效率微型光伏并网逆变器控制策略研究

在充分考虑微型光伏并网逆变器系统效率、成本、电能质量等方面的基础上,研究了利用反激逆变器准谐振模式实现功率管ZVS动作及电流型并网的控制策略,深入分析了准谐振模式的谐波问题,提出了一种优化正弦波控制方法,达到高电能质量、高效率光伏并网发电。提出了一种微型光伏并网逆变器弱光照间歇模式控制策略,可以有效提高较低光照强度时系统效率。为了提高光伏组件在间歇模式时MPPT跟踪效率,进一步提出利用间歇模式的母线电压波动进行最大功率点跟踪的控制方法,使得在间歇模式时不需要加入额外的扰动也能进行最大功率点跟踪,提高MPPT跟踪精度。最后,通过搭建实验平台对并网电流谐波、系统效率、间歇模式控制、间歇模式MPPT等进行了验证,实验结果证明了所提出的控制策略的可行性及有效性。     

光伏系统最大功率点直接电流跟踪策略

在传统的光伏系统最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,简称MPPT)策略中,扰动脱测法通过检测系统的输入电压电流.计算其输入功率并使其达到最大.在分析光伏电池特性及数学模型的基础上,提出了一种以系统输出电流最大为目标、不依赖光伏电池输出特性检测的MPPT策略.最后,通过电流型光伏并网逆变器上和光伏充电器的实验结果.验证了该方案的可行性和正确性.     

采用双输入两级式风光互补发电的并网技术

提出了一种新颖的供风光互补发电系统发电侧输入的升降压直流斩波电路.在该电路基础上,通过变步长扰动法实现对系统的最大功率点跟踪(MPPT).在其并网侧,基于瞬时无功理论的i<,p>-i<,p>电流检测法,成功实现了具有动态无功补偿、有源滤波功能的并网发电技术.仿真结果表明,所设计的直流斩波电路能够同时或独立地对发电系统输...     

基于电流直接控制的光伏电池最大功率点跟踪策略

在传统的光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)策略中,扰动观测法是检测系统的输入电压电流,计算其输入功率并使其达到最大。本文在分析了光伏电池特性及数学模型的基础上,提出了一种以系统输出电流最大为目标、不依赖光伏电池输出特性检测的最大功率点跟踪策略。最后,通过电流型光伏并网逆变器和光伏充电器的实验结果,该方案的可行性和正确性得到了验证。     

基于自适应有功电流扰动的孤岛检测

以三相光伏并网逆变器的孤岛检测技术为研究对象,针对已有有功电流扰动法存在的不足,提出了自适应有功电流扰动的孤岛检测算法。根据孤岛发生后可通过检测公共耦合点(PCC)电压幅值得到负载电阻值的特点,推导了能触发孤岛保护的最小有功扰动电流和PCC电压幅值的关系,能根据PCC电压幅值自适应地加入所需有功扰动电流,从而在断网后检测到孤岛,且此法不存在检测盲区。根据IEEE Std.1547.1和IEEE Std.929—2000规定的标准对所提算法进行了仿真研究,验证了提出算法的正确性。对比实验研究也表明,相对于已有有功电流扰动法,该算法对逆变器输出电流的扰动明显减小。     

单级式光伏并网系统MPPT的人工鱼群控制策略

针对传统最大功率点跟踪(MPPT)控制算法在应用于单级式光伏并网逆变系统时存在的不足,在传统MPPT算法的基础上提出一种新控制算法,将人工鱼群算法应用到单级式光伏并网系统的MPPT控制中。通过仿真改变人工鱼群算法的参数设置来寻求功率最优值,并与传统MPPT控制方法扰动观察(PO)法进行比较,仿真与实验均证明了算法的可靠性和有效性。     

单级式光伏并网逆变器的无电流检测MPPT方法

提出一种单级式光伏并网逆变器的无电流检测最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)方法。研究光伏组件、输入滤波电容和并网逆变器之间的能量耦合关系,通过使得连续两个并网功率周期的逆变器输出功率相等,通过计算输入滤波电容电压的变化值,获得光伏组件输出功率的变化方向,实现了无电流检测的MPPT。划分光伏组件的3种工作区域,详细分析系统在各工作区域的稳定性,并给出具体的扰动准则。搭建200W的实验样机,实验结果充分证明了提出的控制方法的可行性和有效性。     

单相双极式光伏并网系统及IsSpice仿真

分析了单相双极式光伏并网系统的结构和工作原理,通过分析光伏电池的特性,采用了一种改进的扰动观察法来实现高效跟踪光伏电池的最大功率点,将消谐性能较好的(SH-PWM)逆变技术应用到光伏并网系统中,有效改善了输出电流的质量.以DSP为核心设计了光伏并网控制系统,该系统包含了最大功率跟踪(MPPT),并网控制等部分,最后应用...