弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究

针对弱电网下存在较大的电网等值阻抗导致电力系统中谐波以及电压波动影响整个电力系统电能质量的问题,提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器电能质量控制策略.该控制策略采用PI双闭环控制实现直流侧母线电压稳定,并增加电压幅值反馈控制以稳定PCC点电压.最后,基于Matlab/Simulink平台搭建弱电网下光伏并网发电...     

无变压器光伏并网逆变器抑制漏电流的控制策略

漏电流抑制技术是无变压器光伏并网逆变系统中必须解决的技术难题。在分析漏电流产生原因的基础上,研究了不同控制策略对抑制漏电流效果的影响。从逆变器控制策略的角度出发,对单相全桥式和三相全桥式光伏并网逆变器的漏电流进行了分析,并分别比较了它们的不同点,介绍了一种改进型的三相全桥式逆变器的控制策略。最后分别比较了各种控制策略的不同点。     

光伏逆变器短路特性分析

通过理论分析、故障仿真和试验等方法,系统研究了光伏逆变器的故障特性。阐述光伏逆变器的拓扑结构和双环控制原理,建立光伏发电系统的仿真模型。仿真不同短路故障时光伏逆变器的输出特征,分析影响光伏逆变器输出特征的主要因素,给出了某光伏逆变器的试验数据。研究表明,与传统同步电机电源相比,光伏电源馈出的短路电流在其基本组成、衰减速率以及幅值特征等方面均存在较大差异,将对微网保护性能带来直接影响。     

光伏逆变器短路特性分析

通过理论分析、故障仿真和试验等方法,系统研究了光伏逆变器的故障特性。阐述光伏逆变器的拓扑结构和双环控制原理,建立光伏发电系统的仿真模型。仿真不同短路故障时光伏逆变器的输出特征,分析影响光伏逆变器输出特征的主要因素,给出了某光伏逆变器的试验数据。研究表明,与传统同步电机电源相比,光伏电源馈出的短路电流在其基本组成、衰减速率以及幅值特征等方面均存在较大差异,将对微网保护性能带来直接影响。     

光伏并网逆变器负序分量补偿法控制策略

为了抑制电网不平衡时三相光伏并网逆变器侧并网电流所产生的畸变,提出了一种基于d-q坐标系下的负序分量补偿法,用于抑制逆变器侧并网电流的不平衡。分析了电网不平衡情况下的数学模型,证明了A相电压故障前后d-q坐标系下正负序电压分量的关系。采用基于二阶广义积分的带通滤波器获取α-β坐标系下的正负序电压,进行负序电压补偿,形成新d-q坐标系下的电压分量。此控制方法可以抑制电流谐波,消除并网电流畸变,使电网不平衡期间并网电流不超过其额定值,避免因电流过大而使光伏系统从电网断开的故障发生。通过仿真和实验验证了该控制算法的正确性和有效性。     

基于H_∞鲁棒控制的光伏并网逆变器控制策略

提出了基于H∞鲁棒控制的光伏并网逆变器控制策略,可快速跟踪输出参量的动态响应,同时对参数变化与外部干扰有较强的鲁棒性,较好地解决了光伏系统与电网的并网问题。     

三相光伏并网逆变器控制策略的研究

对现有光伏发电系统并网逆变器控制策略的特点进行了分析、讨论和总结。对较实用的电压源输入、电流源输出中,基于电流闭环与功率闭环的多种内环控制方式进行了评述。最后,对并网逆变器控制策略在光伏系统中的发展方向进行了展望。     

考虑电压故障类型的光伏逆变器低电压穿越控制策略

在传统光伏逆变器低电压穿越(LVRT)控制技术的基础上,提出一种根据电压故障类型进行无功功率输出的可实现柔性电压支撑的LVRT控制策略。基于瞬时功率理论,对αβ坐标系下的功率、电流关系进行了分析;基于上述理论分析,提出一种基于电压正、负序分量加权分配的无功补偿策略,该策略根据不同的电压故障类型,通过调整分配因子生成相应的无功电流参考指令来实现提升三相电压有效值、降低公共点电压三相不平衡度等目标的电压支撑功能;在PSCAD/EMTDC仿真平台上进行了三相对称故障、单相短路接地故障和两相短路接地故障的仿真实验,仿真结果验证了所提策略的正确性。     

不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流峰值的控制策略

不对称电压暂降在电网实际运行中时有发生,此时电压负序分量的出现将导致光伏逆变器输出功率波动和三相电流畸变;同时电压暂降情况下电压幅值的降低使得输出电流峰值的增大,进而给光伏系统运行带来安全隐患。为此,需进行不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流峰值控制策略的研究。对目前研究较为广泛的不对称电压暂降情况下光伏逆变器控制方法进行了分析,着重研究了光伏逆变器的三相输出电流,给出了三相电流峰值和可能出现的最大电流峰值的计算方法,进而提出了限制电流峰值的方法,能够保证不对称电压暂降情况下光伏逆变器输出电流不会超出最大电流限值。仿真分析验证了所提方法的有效性。     

光伏逆变器低电压穿越控制策略研究

针对光伏逆变器在电网低电压穿越时会出现过压、过流的问题,提出了一种基于光储协调控制的策略。在低电压时间内,光伏逆变器采用最大功率跟踪控制,利用储能系统吸收多余的有功来解决装置过压的问题;对输出电流采取协调分配控制,不仅解决了过流问题,而且还可向系统提供一定的无功功率以便于系统电压恢复。     

交直流型微电网中光伏逆变器并联控制策略

针对光伏电源和储能装置主要配置在直流网,交流网在离网时需克服光伏电源出力波动的问题,提出一种微电网离网模式下的光伏逆变器并联控制策略:直流网侧逆变器为主逆变器,采用恒定电压幅值以及 P-f 下垂法为交流网提供全部无功及部分有功功率;少数较小容量的光伏逆变器为从逆变器,从逆变器不提供无功,采用自适应下垂系数法输出与实时最大功率匹配的有功功率,既维持交流网电压稳定,又充分利用光伏发电.基于 MATLAB 的系统模型仿真证明了该方法的正确性与可行性.     

并网逆变器负序电流优化补偿策略

新能源并网逆变器主要用于传输正序有功功率,也用于可补偿配网中广泛存在的无功电流和负序电流.文中提出一种正序优先时的负序电流优化补偿策略,对于一定容量并网逆变器,保持正序功率输出,负序电流优化补偿策略提高了负序电流补偿能力.已知正序功率输出,根据电流约束得到负序补偿电流相量的解域,运用几何思想求出负序电流最优补偿解,并给...     

分布式光伏逆变器并网侧短路暂态特性分析

随着光伏发电的成本降低,越来越多的户用光伏发电系统分散接入配电网,给电网的运行管理带来了一定的风险。文中从分布式光伏并网逆变器的电路拓扑和控制策略出发,对逆变器在不同开关模态下的短路故障的暂态特征进行了分析,研究了不同导通逻辑下短路电流的变化趋势,并对逆变器在不同输出功率、跌落深度和跌落相位角等工况条件下进行了短路试验。试验结果表明,逆变器网侧短路时由于电感两端的磁势失衡,会引起电感电流的瞬时上升,在经过逆变器固有的惯性延迟后,内部的控制环路通过对开关管占空比的调节能够抑制电流的上升,最后由逆变器本体保护动作封锁驱动,不会引起越级跳闸事故。     

分布式光伏ZIR-TFI及其改进控制策略

此处提出一种适用于分布式光伏的单相两级式反激逆变器,可将单相两级式逆变器固有的脉动功率进行转移和吸收,消除了输入侧的低频电流纹波,使得逆变器能够采用容值小、寿命长的薄膜电容。为了进一步减少有源器件,结合运行条件给出了两种改进逆变器方案。这里详细阐述了逆变器的原理、方案设计和控制策略,并在实验室搭建了一台75 W的改进型原理样机,实验结果证明了理论分析的正确性。     

光伏系统并网逆变器控制策略

太阳能作为一种新型的可再生能源近年来得到了广泛的应用。光伏并网技术成为有效利用太阳能发电的核心和关键。通过分析传统光伏并网逆变器控制策略,提出一种具有功率跟踪的固定开关频率的电流控制技术。仿真结果表明,并网电流与电网电压基本同频同相,并网系统的功率因数近似为1,满足设计要求。     

负序电压前馈补偿的三相光伏逆变器不平衡单周控制策略

鉴于电网不对称故障时有发生,提出一种基于负序电压前馈补偿的三相光伏并网逆变器不平衡单周控制策略,并设计了三相PWM逆变器不平衡单周控制系统。该控制策略对并网电流反馈量进行电网负序电压前馈补偿,可实现脉宽调制逆变器恒功率控制,大大简化了控制器的参数整定,且无需计算并网电流正、负序分量。实验结果表明,该控制策略仅使用一个传统PI控制器即可从根本上抑制电网电压不平衡时逆变器直流侧电压2次谐波和并网电流畸变,同时获得了较理想的静态特性和动态特性。     

交错反激式光伏并网逆变器控制策略研究

根据交错反激式光伏并网逆变器拓扑的特点,提出了一种新的控制策略,逆变器在交错反激式的临界连续工作模式、单个反激式的临界连续工作模式和单个反激式的断续工作模式之间交替工作。该控制策略适合于逆变器的各个功率等级,也可以提高逆变器在各个功率等级的效率和并网电流的质量。分析了新控制策略的原理,推导了新控制策略中参考信号和并网电流的关系表达式,并借助Matlab仿真软件证实了该控制策略的可行性。     

计及轻量化设计的多电平光伏逆变器

为满足轻量化设计而直接移除变压器将导致光伏阵列对地的杂散电容存在共模漏电流,给整体系统造成电磁干扰和安全性问题。同时,多电平设计降低了输出电压谐波分量和器件电压应力。鉴于此,提出一种非隔离型共地式多电平光伏逆变器,简言之,该逆变器通过引入新型开关电容网络,得到输入侧负极与输出侧中性点相连接的拓扑结构,理论上可完全消除杂散电容对地的共模漏电流。同时,相较于桥式电路,所提电路输入侧电压利用率高,克服了对其电压等级的依赖和天气条件的限制。此外,提出一种前馈空间矢量调制（FSVM）策略,完成输出变量与波动的电容电压解耦。最后,通过搭建一个220 V/1 kW的实验平台来验证所提方案的正确性和可行性。