基于电网电压前馈的光伏并网逆变器的仿真与实现

介绍了光伏并网逆变器的基本原理和拓扑结构;提出了一种基于电网电压前馈和电流跟踪控制技术的并网控制方法;建立了仿真模型;给出了系统控制的软件和硬件设计.在一台10kHz,3kW的实验样机上对该方案进行了实验,实验结果验证了该方法的有效性.     

我国光伏并网逆变器未来发展初探

随着上网电价政策的出台,我国光伏并网逆变器产业得到了迅速的发展,本文对未来的光伏并网逆变器如何发展作了初步分析,并认为,我国的光伏并网逆变器产品未来将会呈国产化、模块化、标准化、智能化、小型化趋势.     

单相光伏并网逆变器控制策略的比较研究

采用单相两级式光伏并网拓扑结构,针对传统双闭环控制策略,在光伏电池输人功率发生骤变时,响应滞后,系统稳定性较差的缺点,采用带有输入功率前馈的双闭环控制策略,并对其进行详细地分析。通过上述的分析,基于MATLAB平台,分别就两种策略搭建了光伏并网系统的仿真模型。仿真结果表明,当输入功率发生突变时,相对于传统双闭环控制策略,带有功率前馈的双闭环控制策略,其并网电流能够更快地达到新的稳定,同时降低了直流母线电压在该过程中的波动,具有更优越的动态性能。     

3 kW光伏并网逆变器

阐述了3kW光伏并网逆变器的关键技术。通过对光伏并网逆变器最大功率点跟踪、孤岛效应和并网控制等问题的分析，提出了具体的解决方案。并且通过对最大功率跟踪算法的改变及变压器切换的控制，使逆变器在轻载的条件下，依然可以获得较好的工作效率。     

基于双序前馈解耦的光伏逆变器并网控制策略

为了消除三相不平衡LCL型光伏并网逆变器在同步旋转坐标下耦合项对电流控制性能的影响,该文提出适用于逆变侧电流反馈的双序前馈解耦的方法.通过双旋转剔除耦合项中负序直流量,使用正序直流量进行前馈解耦,实现电网电压和变换耦合项对控制环路的零干扰.在PI控制的基础上加入重复控制,抑制死区效应,降低并网电流谐波含量.通过仿真和实...     

多支路型光伏并网逆变器

阐述了多支路型光伏并网逆变器的基本原理和研制的关键技术.通过对光伏并网逆变器最大功率点跟踪、并网控制技术和孤岛效应等问题的分析,提出了相应的解决方案:采取最大功率跟踪方法,系统能在光强变化时,迅速、准确地跟踪太阳能电池阵列的最大功率点;以多输入支路的独立最大功率跟踪策略,解决了由于太阳能电池阵列参数不一致造成的输出功率降低的问题;在并网逆变技术上采用电流超前跟踪,简单实现了输出功率因数为1,有效地提高了输出电能质量.     

光伏并网逆变器的群控技术

并网逆变器作为光伏发电系统的核心装置,对系统的运行效率有重要影响。群控技术是一种有效提高系统运行效率的手段。文章首先对群控技术进行了详细的描述,随后对采用具有群控功能的逆变器构成的发电系统与采用常规逆变器构成的发电系统的实际发电量进行了统计与分析。实际运行结果表明,群控技术可以在一定程度上提高系统发电量。     

单级式并网光伏逆变器

按照功能对光伏并网发电系统进行了分类。叙述了单级式并网光伏逆变器的构成和实现;对单级式并网光伏逆变器进行了理论分析。试验表明:单级光伏并网逆变系统结构简单,实现容易,适于大规模推广。     

弱电网下光伏并网逆变器稳定运行组合控制策略

为提高弱电网下光伏接入的并网电流质量和系统的稳定裕度,提出一种基于公共耦合电压点的选频前馈结合相位超前校正的组合控制新策略,该策略设计选频环改善电网电压前馈函数,使其既保留对电网背景谐波的抑制,又避免稳定裕度的下降,同时提出在电流通路中设计超前补偿校正环节,补偿弱电网阻抗引起的系统相角裕度下降,增加稳定裕量,从而提高光伏并入弱电网的并网电流质量和系统的稳定裕度。通过仿真和实验验证该策略对谐波抑制和稳定裕度提高的有效性。     

基于改进重复控制和模糊PI自整定的并网逆变器设计

为使并网逆变器能够在传输有功功率的同时,补偿本地负荷所需的无功功率,文章提出了一种基于改进重复控制和模糊PI自整定的并网逆变器设计方法,包括电流检测和电流控制两部分。为减小电网谐波对电流检测的影响,采用基于正弦信号积分滤波器(Sinusoidal Signal Integral Filter,SSIF)的电流检测方法。利用改进型重复控制器的零稳态误差能力保证系统的稳态精度,同时,引入模糊控制技术,根据误差大小在线调整PI参数,降低系统的动态响应时间,从而满足最优控制要求。最后,通过仿真研究,证明了基于改进重复控制和模糊PI自整定的并网逆变器设计方法的可行性。     

基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计

分析了三相光伏并网逆变器的电路拓扑和系统的控制结构,在此基础上提出了同步旋转坐标系下基于PI控制的电流控制器设计方案.在MATLAB/SIMULINK环境下进行了系统建模与仿真,并构建了实验样机进行实验研究.仿真和实验结果验证了所提出控制方案的正确性,即采用PI控制可以提高系统的动态性能,实现对指令进行无静差跟踪.     

光伏并网逆变器辅助电源的设计

采用光伏并网技术的太阳能发电已成为目前发展最快、应用面最广的太阳能利用方式之一.文章介绍了光伏并网系统中逆变器辅助电源的工作原理,这种辅助电源是由TOPSwitch芯片组成的高频开关电源,它降低了辅助电源的生产成本,简化了电路,提高了整个电路板的电磁兼容性,具有较高的使用价值.     

基于Matlab/Simulink的两级式光伏并网系统仿真分析

研究一种单相光伏并网发电控制仿真系统。利用Matlab2008b/Simulink,采用boost电路和逆变电路两级式结构,其中采用电导增量法的最大功率跟踪功能在boost电路中实现,并网控制通过采集电网电压参数和逆变输出电流电压参数在逆变电路中通过PI调节实现。通过光伏阵列通用模型验证最大功率跟踪模块的正确性,通过并网实验验证并网跟踪性能。基本实现了光伏阵列最大功率点的快速、准确跟踪功能和逆变输出电流电压与电网电压的同频同相,保证了输出电流为正弦波形且纹波较少,能够快速跟踪电网电压的变化。证明此系统在实际中是可行的。     

An approach to the selection of the inverter for architecturally integrated photovoltaic grid-connected systems

An optimal compromise between energy efficiency and aesthetics for PV in the built environment sometimes requires to divide the PV field into sections with different orientation and tile each, which are connected to a single inverter. From the experience and data collected through a year of monitoring the 2-Kwp photovoltaic grid-connected system installed on the flat roof of the High Technical School of the University of Jaen, some charts are presented to help architects, engineers and installers to select the most suitable inverter for two specific architectural solutions addressed to integrating PV in buildings. However, charts for other sites, climates and architectural designs can be easily obtained.     

三相无变压器型光伏并网逆变器共模电压的分析

详细分析了三相无变压器型光伏并网逆变器共模电压的产生机理,构建了共模电压模型,得出了抑制共模电流的一般规律。利用该规律,对三相全桥拓扑结构的共模电流进行了详细分析,提出了新型控制方法,通过仿真试验对该方法进行了验证。     

Supercapacitors for power control in a grid-connected photovoltaic system

并网光伏发电系统输出功率的波动性和随机性给并网后系统稳定性,光伏发电消纳以及光伏电站电能质量等方面带来了负面影响,制约了光伏发电的发展.针对这一问题,将超级电容器作为功率调节装置,控制光伏并网系统按指定值平滑,准确地输出功率,使光伏发电具有可调度性.在分析了超级电容特性,系统构成和双向DC/DC变换器状态空间平均小信号模型的基础上,提出功率,电流双闭环反馈滞环电流控制策略,控制超级电容器吸收或补充输出功率的波动成分.在PSCAD/EMTDC 电力系统仿真软件中构建仿真模型,对提出的系统和控制策略进行了仿真分析,良好的仿真结果验证了方法的可行性.     

The elimination of leakage currents in the neutral point clamped photovoltaic grid-connected inverter by the improved space vector pulse width modulation method

In this paper, the reason of high-frequency leakage current in neutral point clamped photovoltaic grid-connected inverters that adopts traditional modulations is analysed. In order to solve the problem, this article puts forward two improved methods based on the three-level space vector pulse width modulation (SVPWM), which can reduce the leakage current by applying three medium vectors or using only two medium vectors and one specific zero vector to compose the reference vector. In addition, the system control method adopts the coordination control of the current inner loop and the DC voltage outer loop, which can reduce voltage fluctuation at the DC side. Thereby, the suppression of leakage current can be realised without requiring any modification on the multilevel inverter. Compared with the traditional three-level sinusoidal pulse width modulation (SPWM) and SVPWM, the two new methods are advantageous in having a stable common-mode voltage, low leakage current, and low harmonic component of grid current. The theoretical analysis and results show the effectiveness of the proposed methods.     

光伏并网逆变器主动式孤岛检测优化控制方法的研究

文章分析了逆变器设置孤岛保护的原因以及目前主动式孤岛检测方法的缺陷。针对目前光伏并网逆变器主动式孤岛保护的缺陷,提出了一种合理的主动式孤岛保护优化控制措施,并绘制出主动式孤岛检测保护的控制流程图。试验结果验证了控制方法的正确性。