三相不对称条件下的电网阻抗检测方法

电网阻抗检测法是一种在并网逆变器中广泛使用的孤岛检测方法。基于单次谐波电流注入的常规电网阻抗检测法在单相和三相对称电网中可准确检测出孤岛,但当三相电网不对称时,注入的对称谐波电流将引起谐波电压不对称,从而影响电网阻抗的计算,可能导致孤岛检测失败。该文首先分析了基于谐波电流注入的常规阻抗检测方法在三相不对称条件下的失效机理,然后提出一种采用2种不同频率非特征谐波电流注入的方式,结合离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation,DFT)算法检测三相电网阻抗的方法,并分析了该方法的基本原理和性能,最后在三相电网阻抗不对称的条件下进行了实验验证。理论分析和实验结果表明该文所提出的阻抗检测方法是有效可行的。     

模块化并联逆变器基于单总线的相位同步方法

为了消除共交直流母线结构的模块化并联逆变器高频零序环流,同时避免模块投入时的冲击电流,文中提出一种基于单同步总线的基波和载波相位同步方法。首先,分析晶振频率偏差对模块化并联逆变器高频零序环流的影响;然后,构建一个基于或非逻辑的同步信号发生器电路。同步信号发生器通过综合各模块的输入信号,产生一个公共的工频同步信号,并在同步信号的上升沿实现对基波和载波相位的逐周期调节。文中详细地进行基波和载波相位同步控制器参数设计,分析延时时间对载波相位同步控制的影响,并提出一种开环载波相位补偿方法。最后,通过实验验证所提方法的有效性。     

基于滤波电容电流补偿的并网逆变器控制

在并网逆变器中,LC滤波器因容易控制和具有良好的高频衰减特性而应用广泛。分析了输出滤波电容对采用LC滤波的并网逆变器并网电流幅值、相位和低次谐波的影响,提出一种采用滤波电容电流补偿和电网电压前馈的数字PI控制策略,给出了离散时间域下控制器参数的设计方法,并从电网谐波阻抗角度分析了控制器抑制电网电压扰动的能力。理论分析和实验证明,该方案能有效降低并网电流的谐波畸变率(THD),提高并网逆变器输出电能质量。     

基于DDR型独立通道式能信耦合线圈设计

为减小能量信息传输的相互干扰,此处设计了一种独立通道式能信耦合方案,能量传输磁耦合线圈基于DD线圈,信息传输磁耦合线圈基于独立双匝矩形线圈以实现磁场解耦,减小串扰。DD线圈抗偏移性能好;双匝矩形线圈体积小、高频特性稳定、谐振回路设计简单。通过Ansys有限元仿真软件进行DDR耦合线圈仿真设计,分析了线圈参数对线圈性能的影响,对信息回路进行设计以实现数据的完整快速传输。最后搭建实验平台实现了在传输距离为15 cm的情况下,功率传输效率为92%,输出功率为5 kW的大功率实验。     

基于分散逻辑的UPS逆变电源并联控制技术

UPS的并联冗余运行不仅可提高电源系统的容量,还可提高系统的可靠性。提出了一种基于分散逻辑的UPS逆变电源并联控制方案,并详细分析了电压型逆变电源并联运行控制过程中的电压和电流特性。试验结果表明,各模块均流效果好,控制策略可行。     

上海地区太阳能资源评估与散射辐射推算方法研究

准确评估上海地区的太阳能资源状况对于当地太阳能资源的开发利用有重要意义。根据中国气象局提供的上海地区多年太阳辐射观测数据,评估当地太阳能资源,结果表明上海地区光伏资源丰富、稳定度较高,适合建设光伏电站。为满足缺乏直接辐射和散射辐射数据的地区推算总辐射中直、散分量的需要,结合2001~2010年上海地区经过严格质量控制的总、直、散观测样本序列,针对三种经典"直散分离"模型,通过拟合散射比Hd/H与清晰度指数Kt的函数关系,修正得到适合上海市及周边地区的散射辐射量推算方法,并利用2011年的实测数据对该方法进行独立样本预报验证,其平均百分比误差小于5%,可为光伏发电系统设计、功率预报提供指导和借鉴。     

一种三端口变换器的建模与控制系统设计

分析了一种新型三端口双向DC/DC变换器的工作原理,列写了各工作模态下的状态方程,并在此基础上建立了小信号模型,推导出解耦控制系统的传递函数,用频域法设计了该变换器的闭环控制参数。对所设计控制器的控制性能进行了实验验证。实验结果表明,控制器设计合理,系统能实现输出电压和光伏输入端电压的解耦控制,从而实现各端口的能量流控制。     

基于光伏能量预测的微电网储能优化配置方法

建立了基于光伏能量预测的微电网智能能量管理系统,提出一种经济性优化方法进行微电网储能配置。由于光伏发电系统的输出功率随气象条件变化具有随机性,因此采用发电预测模型的输出作为光伏电池的功率限制条件。由于储能优化涉及多个时间段且受能源价格和电力价格的影响,因此需建立储能模型以确定最优的操作策略,采用矩阵实数编码遗传算法进行求解。通过一个小型直流微电网算例验证了所提模型和算法的有效性,相关结果可用于评估微电网的储能配置和经济效益。     

一种UPS无互连线并联均流控制技术研究

本文介绍了一种基于频率和电压下垂均流控制的无互连线并联UPS系统。从理论上分析了输出功率与两台UPS之间的输出电压的相位差和幅值差的关系,给出了系统的数字控制方案,在采用TMS320F240控制的两台3kV·A的UPS上进行实验验证了理论分析的正确性。     

直流模块式建筑集成光伏系统的拓扑研究

在建筑集成光伏(building integrated photovoltaic,BIPV)系统中,光伏组件作为具有发电能力的表面建筑材料,通常有不同的安装方向和角度,且易受到周围建筑物等形成的局部阴影影响,而采用常规的集中式、串式和多串式技术的电气结构由于系统最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)以光伏组件串或阵列为单位,难于获得高的能量变换效率,甚至可能形成热斑,导致光伏组件的不可逆损坏。为了解决上述问题,该文提出了一种直流模块式BIPV,该系统以将光伏组件、具有MPPT功能的高增益DC-DC变换器和表面建筑材料集成为一体的光伏直流建筑模块为核心,降低了系统成本,且每个光伏组件具有独立的MPPT,增强了系统抗阴影能力。论述了光伏直流建筑模块其拓扑设计的原则,比较分析了一族候选拓扑的性能,选择了一种适合的有源箝位型电流馈入的半桥变换拓扑做为光伏直流建筑模块中的集成DC-DC变换器,构建了直流模块式系统的实验原型,验证了系统的可行性。