电流型光伏并网逆变器的关键技术研究

由于光伏并网逆变器是太阳能光伏并网发电系统的核心部分,它分为电压型和电流型两种逆变器.针对目前使用最为广泛的电压型光伏并网逆变技术存在着众多的缺陷,本文介绍了一种基于电流源特性的电流型光伏并网逆变器.该装置利用了导抗变换器和采用直接电流双环控制与同步锁相环相结合的综合控制策略,实现了光伏系统电流型并网的目的.采用电流型...     

一种改进的光伏发电系统控制算法∗

在太阳能发电系统中,由于负载接入的不同,太阳能并网过程中电网产生大量的谐波和无功电流.根据光伏并网逆变器与有源电力滤波器的特性,将两者进行统一协调控制,这样不仅有利于拓展光伏并网系统的应用,还可以节省谐波与无功补偿设备的投资.再者提出了一种改进型的PI+重复控制策略算法,对系统中的电流谐波进行消除,并在此基础上搭建系统的仿真模型对系统在光伏并网发电且有源电力滤波状态进行了仿真,验证系统的T HD降低到标准范围内,说明该控制策略的有效性.     

单相光伏并网逆变器固定滞环的电流控制

并网型逆变器是太阳能光伏并网发电的关键部件,以Matlab/Simulink为仿真平台,建立光伏模块和最大功率跟踪控制器的数学模型和仿真模块,分析光伏模块的电气特性,实现最大功率点的动态跟踪,提出集成式光伏模块和最大功率跟踪控制的并网逆变器系统模型和电流滞环跟踪控制的数学模型和控制策略,仿真结果验证光伏模块数学模型和最大功率跟踪算法的有效性,对光伏并网逆变器受外界环境变化影响的动态响应进行了仿真,表明电流滞环跟踪控制应用于光伏并网逆变器能改善注入电网电流的品质,使电网功率因数为1。     

基于LCL滤波的光伏并网逆变器电流滞环控制

并网型逆变器是太阳能光伏并网发电的关键部件,提出的光伏并网逆变器通过LCL滤波器并入电网,采用非线性的电流滞环控制策略,建立光伏模块和LCL滤波器的数学模型,将基于电导增量算法的最大功率跟踪(MPPT)控制和有源阻尼算法集成在滞环控制系统中,实现了光伏模块最大功率输出,并有效抑制了LCL滤波器的自然谐振。提出了集成统一的电流滞环控制策略。仿真结果验证了光伏模块数学模型和MPPT算法的有效性,对光伏并网逆变器受外界环境变化影响的动态响应仿真表明,集成统一的电流滞环跟踪控制应用于光伏并网逆变器能改善注入电网的电流品质,提高系统的稳定性。     

单相光伏并网逆变器固定滞环的电流控制

并网型逆变器是太阳能光伏并网发电的关键部件,以Matlab/Simulink为仿真平台,建立光伏模块和最大功率跟踪控制器的数学模型和仿真模块,分析光伏模块的电气特性,实现最大功率点的动态跟踪,提出集成式光伏模块和最大功率跟踪控制的并网逆变器系统模型和电流滞环跟踪控制的数学模型和控制策略,仿真结果验证光伏模块数学模型和最大功率跟踪算法的有效性,对光伏并网逆变器受外界环境变化影响的动态响应进行了仿真,表明电流滞环跟踪控制应用于光伏并网逆变器能改善注入电网电流的品质,使电网功率因数为1.     

光伏发电双模式运行无缝切换控制策略研究

太阳能光伏发电系统有独立运行和并网运行两种工作模式,实现这两种工作模式的无缝切换,是双模式运行分布式电源发电并网技术的关键问题之一。在分析光伏发电系统特点的基础上,提出一种运行控制策略。该策略为对光伏电源的逆变器进行多环反馈控制,同时在并网过程中加入电压加权控制,离网过程中加入电流加权控制,抑制切换过程中并网电流和负载电压的冲击,波动在电力系统允许的范围之内。采用PSCAD/EMTDC软件对双模式运行光伏发电系统进行仿真分析,仿真结果表明,实现了双模式运行的无缝切换,验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

30kW光伏并网逆变器研究

光伏并网发电是太阳能发展的必然趋势,而光伏并网发电系统的核心是并网逆变器。对光伏并网逆变器的工作原理进行了分析,并搭建了光伏并网逆变器的数学模型。提出采用电流内环和电压外环的双闭环控制策略,在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了30 kW光伏并网逆变器的仿真模型。仿真结果表明,该模型能够快速准确地实现最大功率跟踪并且能够实现单位功率因数并网。     

基于DSP2407的三相光伏并网控制器的仿真与实验研究

太阳能作为一种清洁无污染的能源,其利用逐渐从小型独立光伏系统向光伏并网系统发展.因此,并网控制器作为光伏并网的核心越来越得到学术界的关注.     

太阳能光伏发电并网系统的建模和仿真

为开展太阳能光伏发电并网系统的研究,采用光伏电源外特性等效方法,推导了大容量太阳能光伏发电的数学模型,搭建了10MW光伏电源的仿真模型。在此基础上,提出了改进的扰动观察最大功率跟踪方法,该方法不受测量和计算误差的影响,能保证光伏电源尽快稳定在最大功率点。应用正弦脉宽调制的电压型三相桥式逆变器和具有阻尼电阻的LCL滤波器作为光伏电源与电网之间的接口,采用内外环加同步比例积分的电流控制技术实现并网。仿真实验验证了搭建的10MW光伏并网发电系统的可行性和正确性,并网电流谐波符合IEEEStd929—2000的要求。     

一种新型孤岛检测方法在光伏建筑一体化工程中的应用

随着新能源发电技术的普及应用及公众节能环保意识的提高,太阳能建筑一体化光伏系统(building integrated photovoltaic,BIPV)得到了越来越多的应用。针对一种城市住宅小区屋顶太阳能并网光伏发电系统的方案,在孤岛检测方面提出一种基于传统被动式孤岛检测方法和主动电流幅值偏移法的复合检测方法。实践表明,此方法在电网失电时,能迅速检测出孤岛效应。     

并网逆变器新型控制策略的研究

随着电力电子技术的进步,将光伏电池发出的直流电经过逆变并入电网的技术逐渐成熟。在光伏发电系统中,逆变器是其中的关键部分,而并网技术则成为把太阳能转化为电能进行合理利用的核心技术。从逆变器的并网控制方法入手,阐述了多种并网技术。并对其中的PI控制进行了仿真研究,为了实现电流的无静差控制,且获得更精确的控制效果,选用一种变参数比例谐振控制策略,并进行了MATLAB仿真,验证了设计的可行性。     

光伏发电功率预测方法综述

精确的光伏发电功率预测是实现光伏电站顺利并网的关键。然而,太阳辐射、气候和地理条件等因素会导致光伏发电功率频繁波动,给功率预测带来了巨大挑战。针对当前光伏新能源大规模并网的需求,从多个角度探讨了光伏发电功率预测的意义及其分类,综述了人工智能技术在光伏发电功率预测领域的最新应用,包括传统机器学习、深度学习和组合方法,并进行了对比和总结。目前研究的主要类型是单一光伏电站的超短期和短期光伏发电功率预测,深度学习方法和组合方法是主流预测方法,数据预处理、特征提取和误差补偿是提升预测精度的关键因素。最后,展望了人工智能技术在光伏发电功率预测领域的未来趋势和研究创新点。     

基于功率区间划分的光伏电能质量测试与分析

甘肃是我国太阳能资源最丰富的地区之一,已经建设了一批大型光伏发电站。在高效利用光伏资源的同时,光伏发电站并网点电能质量一直是需要关注的问题。根据光伏发电站输出功率波动的特点,按照输出功率划分测试数据,分析并网点三相不平衡度、闪变、电流谐波、间谐波、高频分量等指标,研究光伏输出的电能质量测试问题。通过对甘肃河西某50 MWp光伏发电站不同输出功率下电能质量实测,对比分析得到输出功率波动对并网电能质量的影响。     

Wavelet technique based islanding detection and improved repetitive current control for reliable operation of grid-connected PV systems

Recent years have witnessed a thrust towards the use of solar energy as the major renewable energy source for distributed power generation. The proposed system requires reliable detection technique and suitable current control strategy for proper operation. This paper focuses on plug-in repetitive current (RC) control strategy for grid connected inverter system and wavelet technique for electrical grid status identification. The performance of proposed current control technique employed for grid connected inverter system under distorted and unbalanced grid voltage is compared with the existing conventional methods like PI and PR controller. This controller uses the feedback control system for attenuating periodic disturbances, improving high quality sinusoidal output current and high power factor. The proposed scheme employs fourth order infinite impulse response (IIR) filter for maintaining its resonance frequency, output frequency matching with grid fundamental frequency and reduction of harmonics. The DC-DC boost converter implements incremental conductance based (INC) maximum power point tracker (MPPT) algorithm. The effects of LCL filter for improving disturbance rejection capability and dynamic performance of the proposed system is also demonstrated. Grid connected PV inverter employs wavelet technique for an islanding detection functionality in order to determine the status of the electrical grid. In order to show the effectiveness of the proposed algorithm, modeling and simulation for grid connected PV system is performed using MATLAB/SIMULINK and its PowerSim toolbox.     

30 kW太阳能并网发电系统的应用与运行

文中介绍了在蚌埠投运的总峰瓦值为30kW的太阳能并网交流发电系统,该系统属于逆潮流系统,并网于110kV变电站的站用电低压母线．剩余电量向电网逆潮流送入。系统采用单晶硅太阳能电池组件,转换效率达到16％以上;运用电流控制型PWM有源逆变技术、MPPT最大功率跟踪技术和高效隔离变压器,并网保护功能齐全,输出谐波抑制效果优异。该系统投运行情况良好。     

太阳能光伏发电中几个关键技术

太阳能作为分布广泛储量巨大的新兴绿色能源,近年来得到了广泛的重视。太阳能光伏发电是最科学最合理利用太阳能的方法之一。文中简要介绍了光伏发电系统的组成,在此基础上着重讨论了光伏发电中的几个关键技术,包括MPPT(最大功率点跟踪)技术、并网技术、电能变换技术和反孤岛技术。     

Nonlinear Adaptive Backstepping Controller Design for Three-Phase Grid-Connected Solar Photovoltaic Systems

A cascaded control structure is proposed in this paper for injecting active and reactive power in a three-phase grid-connected solar photovoltaic (PV) system by considering external disturbances. In the proposed cascaded control structure, there are two control loops—the outer loop voltage controller is used to ensure a continuous balance in power flow between the PV arrays and electrical power grid whereas the inner loop current controller controls the output current of the inverter. Moreover, the DC-DC boost converter is controlled to achieve a constant voltage at the input of the inverter. In order to obtain the power balance and extract maximum power, an incremental conductance (IC) based maximum power point tracking (MPPT) method is used in this paper. The current controller is designed using a nonlinear adaptive backstepping technique to regulate the active and reactive components of the grid current. The regulation of these currents towards desired values which in turn control the active and reactive power delivered into the grid. The overall stability analysis of the system is performed based on the formulation of control Lyapunov functions (CLFs). Finally, the performance of the designed controller is tested on three-phase grid-connected PV systems with single as well as multiple PV units under different environmental conditions and compared with an existing sliding mode controller. Simulation results confirm the effectiveness of the proposed adaptive backstepping control scheme and demonstrate the superior performance over the sliding mode controller.     

Design and control of LCL filter interfaced grid connected solar photovoltaic (SPV) system using power balance theory

In this paper solar photovoltaic (SPV) system connected to the utility grid is designed and simulated. The utility grid and SPV system are coupled with current controlled voltage source converter (VSC) and LCL filter. The design of LCL filter, MPPT algorithm and power quality improvements are discussed and simulation results are shown for the performance analysis of grid-coupled PV system under different load condition. The system is controlled through power balance theory method. The principle behind the control implementation is to evacuate the solar power generated during the daytime and the reactive power demand for the load should be supplied by the PV. The grid coupled system consists of SPV system, dc–dc boost converter, maximum power point tracking (MPPT), voltage source converter (VSC), LCL filter, different loads and three phase utility grid. This system is capable of eliminating harmonic and load balancing by supplying unbalanced current from the PV as a compensator. The system is simulated with 10 kW SPV array using indirect current control scheme.     

一种新型光伏并网逆变器控制策略

分析了导抗变换器的特性，详细推导了整个系统各点电压、电流，提出一种新颖的三角波-三角波调制方法，该控制策略克服了采用传统正弦波-三角波调制方法带来的并网电流谐波含量高、功率因数低的弊端。将导抗变换器和光伏并网逆变系统有机结合在一起，利用导抗变换器的电压源-电流源变换特性，将光伏电池阵列的直流电压变换为正弦包络线的高频电流，经过高频变压器隔离和电流等级变换，得到的高频电流再经过高频整流桥及工频逆变器逆变后并入电网，实现了电流源并网。相对传统的电流源型并网发电系统，采用该方法不仅省去了串联电感，而且用高频变压器取代了工频变压器，有利于实现装置小型化和降低成本。另外，利用电网电压过零信号控制工频逆变器，保证了并网电流和电网电压同步，进一步提高系统功率因数，实现正弦电流并网。通过实验证明了该控制策略的可行性，该方法非常适合分散式家用光伏并网发电系统。     

光伏电站接入对电能质量的影响及其对策措施研究

大规模光伏发电系统在新能源的发展中有着十分重要的地位。首先,分析了大规模光伏发电系统的特点,重点阐述了光伏发电对电能质量造成的主要影响以及其原因;然后,为了更好地研究光伏并网系统的稳定性,接着讨论了大规模光伏建模的动态以及静态模型;同时分析了谐波、电压质量对电能质量的影响,讨论了电网非对称故障情况下的过电压/过电流问题以及低压穿越技术和孤岛监测技术等;最后,总结了国内外相关的对策和措施,为大规模光伏并网发电系统的规划、仿真、以及控制策略等提供了相应的参考。