基于DSP控制的可再生能源并网逆变器的设计

随着环境污染、能源短缺问题的日益突出,发展可再生能源发电已成为一种必然趋势,而并网变流器是光伏发电、风力发电等可再生能源发电并网的关键设备。文中主要对新能源并网变流器的网侧逆变器进行了研究,获得了三相PWM网侧逆变器的拓扑结构,确定了网侧逆变器的控制策略,并设计了电压、电流PI控制器。为了验证文中提出的控制策略的正确性,采用TMS320F2812 DSP作为控制芯片,研制了一台20kW并网变流器的样机,并进行了相关实验研究,试验结果表明并网电流可以正弦化,系统可以实现单位功率因数运行,具有优良的并网性能。     

单相光伏发电并网逆变器研究

随着全球能源的日益匮乏,太阳能作为可再生能源具有非常广阔的发展前景。光伏发电并网逆变器是太阳能并网的关键部分,其性能的好坏直接关系到整个光伏发电并网系统的性能。简要介绍了光伏发电并网逆变器的基本结构;分析了逆变桥电路的基本工作原理;并提出了相位矫正的锁相方法。随着并网逆变器技术水平的不断提高,以及政府对太阳能利用越来越多的有利政策的提出,太阳能逆变器在中国必将有巨大的市场。     

解析光伏并网逆变器的设计理念与控制方法

由于并网光伏发电系统的运行控制程序比较复杂,逆变器的设计与控制就成为了光伏发电的主要限制性因素.目前针对光伏并网逆变器的研究已经取得了初步的成果,电力企业在实际应用过程中取得了良好的经济收益,满足了社会活动中电力能源的需求,对世界清洁能源获取途径的研究起到了重要的推动作用.     

基于变步长误差补偿的线路阻抗识别方法研究

由于可再生能源的发电地域限制,通常情况下可再生能源发电系统需要较长的线路进行并网,因而线路阻抗不可忽略。线路阻抗的存在会加大并网逆变器的控制难度,因此电网阻抗的在线识别有利于提高并网系统的控制精度。本文提出一种变步长的误差补偿策略,通过采样并网耦合点的电压以及电流,并网耦合点电压经过带通滤波器得到理想电网电压。通过这些信息,结合变步长的误差补偿策略,能够较为精准的识别出电网阻抗。仿真和实验证明了所提出的策略的有效性。     

新型铁路电力光伏三相并网逆变器探析

关于传统的三项并网逆变器技术谐波大、电力系统中电能的质量不稳定等原因,根据单周期控制规律对新型铁路电力光伏三相并网逆变器进行了探究。描述了单周期控制的基本规律,探析了单周期控制下的三相逆变器运行原理,推论了三相逆变器的数学模型和相同效用控制方程,创建了应用于新型铁路电力光伏三相并网逆变器和控制体系。     

5kW光伏并网发电系统及其仿真研究

随着新能源发电的迅速发展,越来越多的可再生能源被转化为电能并通过并网逆变器输送到电网。利用MATLAB仿真工具箱建立了由光伏阵列输出、Boost升压电路、逆变器、控制器、电网等组成的5 kW光伏并网发电系统的仿真模型,研究了光伏并网系统的特性。采用变结构模糊PID控制器实现5 kW光伏发电系统的MPPT;采样电网电压作为逆变器电流的参考信号,利用滞环比较法控制逆变器,实现系统输出电流与电网电压同频同相,功率因素近似为1。仿真结果表明,系统较好地实现了光伏发电系统的MPPT及安全并网,对实际光伏并网系统的设计有参考意义。     

单相光伏并网逆变系统研究

现今资源能源的危机与传统能源发电所造成的环境污染成为全球的一个重要问题亟待解决,太阳能光伏发电作为新能源发电的一种形式,具有广阔的发展前景。本文设计了3kW单相工频隔离型光伏并网逆变器。采用单相工频隔离型光伏并网逆变器为设计对象论述了光伏电池的工作原理和数学模型,应用PSIM软件、Matlab软件对系统进行仿真。验证了光伏电池输出特性与光伏等效电路及其数学模型的一致性,同时使并网电流与电网电压同频同相功能的实现得以验证。     

一种基于有源滤波与光伏发电的并网逆变器控制方法

文中提出了一种基于有源滤波与光伏发电的并网逆变器的控制方法,在并联型有源电力滤波器的基础上拓展了新能源发电功能,采用电压电流双环对并网逆变直流侧电压和系统电网输出有功电流进行控制。该并网逆变器既可以滤除负载的谐波和补偿负载的无功功率,也可以实现有功功率的有效传输,适于未来微电网中并网逆变器的应用研究。     

可再生能源的关键技术与发展趋势

本文综述了可再生能源的发展概况.主要介绍了风能、太阳能和海洋能的利用。分析了利用可再生能源组成发电系统的关键技术.包括:电能变换、储能装置、电能质量控制与并网控制,并展望了未来发展趋势。     

孤岛微电网下的单相H桥并网逆变器系统稳定性分析�

分布式发电是新型清洁能源发电的主要能源框架之一,微电网更是组成分布式发电各部分的整体代名词。孤岛微电网下会存在各种类型的微源,一般是由下垂控制将单相逆变器进行并联至大电网中。本文针对并网逆变器稳定性这一问题,对逆变器建立阻抗模型,采用电压电流双闭环控制,利用系统开环伯德图探索电压电流环参数对系统稳定性的影响。     

A cost-effective single-stage inverter with maximum power point tracking

Renewable energy, such as solar energy, is desirable for power generation due to their unlimited existence and environmental friendly nature. However, the high initial investment impedes its wide commercialization. This paper proposes a cost-effective single-stage inverter with maximum power point tracking (MPPT) in combination with one-cycle control (OCC) for photovoltaic power generation. This control scheme is based on the output current-adjusting feature of OCC. The output current of the inverter can be adjusted according to the voltage of the photovoltaic (PV) array so as to extract the maximum power from it. In the mean time, OCC guarantees that the output current is proportional and in phase with the grid voltage. All these are accomplished in one power stage and a simple control circuit. No detection and calculation of power are needed. Compared with previously proposed approaches, this method is much more efficient and cost-effective and yet exhibits excellent performance. The principle is explained qualitatively and extensive experiments have been carried out to verify the proposed method.     

单周控制原理及其应用

单周控制是一种新型的大信号、非线性控制策略,具有控制器结构简单、控制精度高、抗干扰能力强且动态响应快等优点。文中对单周控制原理进行了详细介绍,阐述了单周控制方法在DC／DC变换器、功率因数校正、有源电力滤波器、逆变器、开关功率放大器、不间断电源、静止无功发生器、交流稳压电源、功率放大以及光伏电源最大功率点跟踪控制等研究现状及应用,并对这一控制方法的优缺点进行了总结和展望。     

基于DSP的单级式光伏并网逆变器的数字控制系统设计

单级式光伏并网逆变器具有转换效率高、体积小、成本低等优点,但在控制实现上却较为复杂,对太阳能电池的最大功率跟踪和输出电流正弦度及单位功率因素化的控制目标须同时得到保证。结合单同步坐标系软件锁相环和空间矢量脉宽调制算法,详细地阐述了数字控制系统的设计,针对其中的电压电流双闭环控制结构和前馈解耦控制策略进行着重分析。搭建光伏并网逆变器实验平台,采用TMS320F2812数字信号处理器作为核心芯片对数字控制系统加以实现,实验结果表明控制系统具有较高的控制精度和较好的控制性能。     

四象限变频器技术介绍

四象限变频器一方面可以实现能量的双向流动，另一方面在大功率运行的时候，对电网的污染小。本文简单介绍了四象限变频器的工作原理及控制方法，并从实际应用的角度，给出四象限变频器各个部分的构成及作用。     

Design and analysis of different PLLs as load compensation techniques in 1-∅ grid-tied PV system

This paper discusses the design, modelling and analysis of a single-phase grid-tied photovoltaic (PV) system feeding a variety of loads. Normally, the phase-locked loop (PLL) circuits are used for synchronisation purposes and generation of in-phase and quadrature templates. However, this paper presents an interesting application of PLLs for achieving load compensation for power quality improvement as well as estimation of phase and frequency. Three PLL algorithms are considered which include the conventional Delay PLL, Enhanced PLL and Second-Order Generalised Integrator Frequency-Locked Loop (SOGI-FLL). Design and modelling of controllers using these PLLs for achieving power quality improvement is also presented in the paper. Suitable comparisons are drawn to investigate the performance of different PLLs for two purposes viz. grid synchronisation and achieving compensation in a single-phase grid-tied PV system. Finally, the application of SOGI-FLL for control of a 5 kW PV interfaced single-phase compensator for power quality improvement is presented. Appropriate experimental results are shown along with simulation results for suitable comparison.     

间歇式能源发电系统无功补偿技术的研究

针对间歇式能源发电系统的特点和无功需求,提出了将无功补偿与风力并网发电相结合的设计方案,通过计算得出了间歇式能源发电系统中电缆和变压器无功损耗.本文利用Mat-lab/Simulink搭建了具有无功补偿功能的并网变流器的仿真模型,并采用有功无功解耦控制和SPWM控制方法,补偿系统所需无功以及有效抑制动态电压波动.最后,仿真结果验证了风力并网变流器在向电网提供有功功率的同时也能够提供一定容量的无功功率,提高系统功率因数,有效抑制电网电压波动.     

A high voltage resonant inverter for dielectric discharge barrier cell plasma applications

Among the applications of dielectric barrier discharge cells (DBDCs), the generation of cold plasmas for the degradation of toxic organic compounds has received a great deal of attention in recent years. Normally, a DBDC can be energized by means of a high voltage power supply operating at line frequency. In this paper, the analysis, design and construction of a power resonant seriesinverter is presented; this inverter is aimed to operate at high-voltages/high-frequencies, and its suitability to excite a DBDC is investigated. The topological analysis of the inverter is carried out using the fundamental approximation technique, where the DBDC has been modelled as a capacitor whose terminals' voltage is provided by a pulse transformer. Both, the DBDC and the pulse transformer are represented in an RLC equivalent circuit. The resonant inverter is designed to operate in a region where the transfer function is load dependent. The series resonant inverter performance has been experimentally tested in a DBDC application, showing its effectiveness in the generation of the electron discharge by means of a charge/voltage figure of merit.     

2kW沼光互补一体化智能发电系统研究

以当前广泛研究的新能源（太阳能、沼气）应用为研究对象,介绍了沼光互补一体化智能发电系统的组成及光伏逆变器和智能控制板的软硬件设计。光伏逆变器采用单相全桥结构,基于TMS320LF2407 DSP实现了反孤岛检测控制和MPPT控制。智能控制器通过电压、光强采样,实现了沼气发电、太阳能发电和蓄电池供电的智能切换和太阳跟随控制。经组装测试,系统成功实现了沼光互补发电,技术指标达到了工业级要求。