光伏发电逆变器并联技术研究
单相光伏并网逆变器控制策略研究

单相光伏并网逆变器控制策略研究
随着能源需求的快速增长和环境保护意识的提高,太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了广泛关注和应用。
而光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备,其控制策略的研究对于提高光伏发电系统的性能和效率具有重要意义。
在单相光伏并网逆变器的控制策略研究中,首先需要考虑的是逆变器的稳定性和可靠性。
在逆变器设计中,采用合适的控制算法,能够有效提高逆变器的稳定性,减少系统的故障率。
同时,还需要考虑逆变器的输出电压和电流的波形质量,以保证光伏发电系统的输出功率稳定和高效。
另外,单相光伏并网逆变器的控制策略研究还需要关注逆变器的响应速度和动态性能。
在光伏发电系统中,由于天气变化等原因,光伏电池的输出功率会发生变化,因此逆变器需要具备快速响应的能力,以实现对光伏电池输出功率的有效控制。
此外,单相光伏并网逆变器的控制策略还需要考虑并网电网的要求。
在并网过程中,逆变器需要满足电网的电压和频率的要求,同时还需要具备对电网电压和频率的检测和保护功能,以确保光伏发电系统与电网之间的安全运行。
最后,单相光伏并网逆变器的控制策略还需要考虑逆变器的效率和功率因数。
在光伏发电系统中,逆变器的效率和功率因数
直接影响系统的发电效率和经济性。
因此,在控制策略的设计中,需要综合考虑逆变器的效率和功率因数的优化。
综上所述,单相光伏并网逆变器的控制策略研究涉及逆变器的稳定性、波形质量、响应速度、动态性能、并网要求、效率和功率因数等多个方面。
通过合理设计和优化控制策略,能够提高光伏发电系统的性能和效率,进一步推动光伏发电技术的发展和应用。
光伏单相逆变器并网控制技术研究
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光伏单相逆变器并网控制技术研究
1.逆变器的控制策略:逆变器的控制策略是保障逆变器与电网稳定连
接的重要手段。
逆变器的控制策略包括功率控制、电流控制和电压控制等。
光伏单相逆变器的控制策略应根据电网供电要求和光伏发电系统特点进行
优化设计。
2.并网控制算法:光伏单相逆变器的并网控制算法是实现逆变器与电
网连接的关键。
并网控制算法需要考虑电网的电压和频率波动、逆变器的
响应速度和稳定性等因素,保证逆变器能够满足电网供电的要求。
常用的
并网控制算法包括电压-频率双闭环控制、电流环控制和功率控制等。
3.逆变器的安全保护功能:光伏单相逆变器并网控制技术还需要具备
安全保护功能,保障系统的安全运行。
逆变器的安全保护功能主要包括过
流保护、过压保护、过温保护和短路保护等。
通过合理的安全保护功能,
可以有效防止逆变器因外界因素或系统故障导致的损坏。
4.逆变器的故障检测和诊断:光伏单相逆变器的故障检测和诊断技术
是保障系统稳定运行的重要环节。
逆变器的故障检测和诊断技术可以实时
监测逆变器的工作状态和性能,并判断逆变器是否存在故障,并可以进行
相应的诊断和处理。
通过故障检测和诊断技术,可以及时排除故障,保证
系统连续稳定运行。
总结起来,光伏单相逆变器并网控制技术主要涉及逆变器的控制策略、并网控制算法、安全保护功能以及故障检测和诊断技术等方面。
充分掌握
和研究这些技术,可以提高光伏单相逆变器的效率和性能,保障光伏发电
系统的正常运行,并为光伏发电行业的发展提供技术支持。
关于太阳能光伏并网发电系统的研究

关于太阳能光伏并网发电系统的研究太阳能光伏并网发电系统,顾名思义,是指将太阳能光伏发电装置集中起来,通过逆变器转换成交流电后并入公共电网中以供应用的一种发电方式。
这种发电方式与传统的燃煤、燃气等发电方式相比,有着环保、清洁、安全等诸多优点,已经受到了广泛的关注和应用。
太阳能光伏并网发电系统的构成比较简单,一般由太阳能电池板(即光伏组件)、逆变器、智能监控系统、直流汇流箱和交流配电箱等几个部分组成。
太阳能电池板是该系统的发电核心部分,通过吸收太阳辐射,将光能转换成电能,并将直流电传输到逆变器中。
逆变器则负责将直流电转换成交流电并将其送入公共电网中。
智能监控系统则可以实时监控系统运行状况,及时发现相关问题,直流汇流箱则可以将多个太阳能电池板并联,并将它们的直流电汇集到一起。
交流配电箱则负责将逆变器转换成的交流电进行合理的分配,以供合理使用。
在实际应用中,太阳能光伏并网发电系统的主要优点在于其具有较高的经济效益、显著的环保效益和稳定的电量输出。
首先,太阳能光伏并网发电系统的建设和运营成本相对较低,居民或企业可以很容易地购买和使用。
其次,该系统的环保效益表现在其不需要消耗任何化石燃料,不会产生任何有害物质,更不会造成污染和温室气体排放等。
最后,太阳能光伏并网发电系统在稳定性上也具有很大的优势。
由于其直接受阳光能源驱动,因此可以长时间保持稳定运行,不受外界的干扰和影响。
但是,太阳能光伏并网发电系统的发展也存在着一些问题,主要表现在系统运行稳定性、社会认知度和政策支持等方面。
由于太阳能光伏发电系统的输出电量与天气、时间等因素有很大的关系,因此其运行稳定性一直以来都比较受限制。
此外,太阳能光伏发电系统的发展过程中,相关政策的制定和支持并不充分,尤其是在电网接入和贷款方面,还存在较大的不确定性。
综上所述,太阳能光伏并网发电系统在未来的发展中,需要进一步完善技术并加强政策支持。
在技术方面,应将研究重点放在系统的稳定性、效率和经济性等方面,提高太阳能光伏发电系统的实用性。
基于HPSO算法光伏并网逆变器MPPT技术研究
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基于HPSO算法光伏并网逆变器MPPT技术研究随着可再生能源的迅速发展和更新技术的出现,光伏发电逐渐成为一个重要的发展方向。
墨尔本大学的研究人员在这个领域使用了HPSO算法,探索了逆变器的最大功率点跟踪(MPPT)技术,以实现在各种条件下实现最优性能。
1、光伏并网逆变器的原理光伏发电系统中,逆变器是一个非常重要的组成部分,因为它们将直流电转换为交流电,并将其发送到电网中实现共享。
逆变器必须掌握光伏系统输出功率的虚实分量,并通过控制电流和电压来保证其最佳操作。
逆变器的MPPT功能就是帮助系统找到该点,使其在不同的光照条件下都能达到最大功率输出。
2、MPPT技术的分类在实现MPPT功能方面,有各种各样的算法,其中最常见的是Perturbation and Observation(P&O)算法。
这个算法简单易懂,但是存在收敛到错误点的问题,也有其他算法,例如Fuzzy Logic Control(FLC)和Hill Climbing Search(HCS)等。
这些算法中的每一个都有其优缺点,通过研究这些算法,我们可以选择最适合特定环境的算法。
3、HPSO算法随着领域的发展,新的算法不断被引入用于光伏系统的操作效率的提高,其中包括HPSO算法。
HPSO算法是一种基于粒子群优化的算法,其基本思想是通过所有粒子的协作优化来达到全局最优解。
HPSO算法随机初始化一组粒子,然后执行对每个粒子的权重的计算。
这个过程需要让每个粒子扫描解域,同时监测所有粒子的最优解,并将其使用在进一步的搜索中,以实现更深入的优化,最终达到全局最优解。
通过使用HPSO算法对光伏逆变器进行目标功率点跟踪(PPT)的研究,与其他算法相比HPSO算法展现出许多优势。
例如,HPSO算法能够有效地避免被他处峰值或秒级短周期波动打断的问题,这是可靠和可重复的PMPT技术非常重要的因素。
4、实验为了研究HPSO算法的应用,研究人员设计了一种具有MPPT功能的光伏并网逆变器。
光伏并网逆变器控制策略的研究
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光伏并网逆变器控制策略的研究1. 引言1.1 研究背景由于光伏发电系统的不稳定性和间歇性,逆变器的控制策略对系统整体性能具有至关重要的影响。
目前,虽然已经有一些传统的控制策略应用于光伏并网逆变器,但仍然存在诸多问题和局限性,如功率波动大、电压失调等。
对光伏并网逆变器控制策略的研究具有重要意义,可以提高系统的运行稳定性和效率,同时也有助于推动清洁能源的发展和应用。
本研究旨在通过对光伏并网逆变器控制策略进行深入探讨和优化设计,以实现系统的高效运行和提高发电效率。
结合实验验证和结果分析,为未来光伏并网逆变器的研究和应用提供参考和指导。
1.2 研究意义光伏并网逆变器是光伏发电系统中的核心设备,其控制策略的优劣直接影响着光伏发电系统的发电效率和运行稳定性。
研究光伏并网逆变器控制策略的意义非常重大。
合理的控制策略可以提高光伏发电系统的发电效率,最大限度地利用光伏板转换太阳能的能力。
通过优化逆变器控制策略,可以降低系统的损耗,提高系统的转换效率,从而提高光伏发电系统的整体发电量。
良好的控制策略可以提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。
通过合理的控制策略设计,可以有效地降低系统在运行过程中出现的故障概率,保证系统的长期稳定运行,延长设备的使用寿命,降低系统维护成本。
研究光伏并网逆变器控制策略不仅有利于提高光伏发电系统的发电效率和运行稳定性,还对推动光伏发电技术的发展和应用具有重要的意义。
通过不断深入研究和优化控制策略,可以进一步完善光伏发电系统的性能,促进清洁能源的广泛应用。
1.3 研究现状光伏并网逆变器控制策略的研究现状在不断发展和完善。
目前,随着光伏发电系统规模的不断扩大和技术的不断进步,光伏并网逆变器控制策略也日趋多样化和复杂化。
传统的PI控制、PID控制等控制策略已经在实际应用中得到了广泛的应用,但在一些特定条件下存在着性能不佳,动态响应速度慢等问题。
研究人员开始着眼于改进和优化控制策略,以提高光伏并网逆变器的性能和效率。
大功率三相逆变器控制与并联技术研究
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大功率三相逆变器控制与并联技术研究一、本文概述随着新能源技术的快速发展,特别是光伏、风电等可再生能源的大规模应用,电力电子变换器在电力系统中的地位日益凸显。
大功率三相逆变器作为连接可再生能源与电力系统的关键设备,其性能和控制策略直接影响到电力系统的稳定性、效率和电能质量。
对大功率三相逆变器的控制策略及并联技术的研究具有重要的理论价值和实际应用意义。
本文旨在深入研究大功率三相逆变器的控制技术,并探讨其在并联运行时的优化策略。
文章将概述三相逆变器的基本工作原理和主要控制方法,包括电压型控制、电流型控制以及PWM调制技术等。
随后,将重点分析大功率三相逆变器在并联运行时的均流控制、环流抑制以及功率分配等关键技术问题,并提出相应的解决方案。
文章还将对现有的大功率三相逆变器并联控制技术进行综述和评价,指出其优缺点和适用场景。
在此基础上,结合作者的实际研究经验,提出一种基于智能算法的大功率三相逆变器并联控制策略,并通过仿真和实验验证其有效性和优越性。
本文的研究成果将为大功率三相逆变器的设计、优化和应用提供理论支持和实践指导,有助于推动新能源技术的进一步发展和电力系统的智能化升级。
二、大功率三相逆变器控制技术随着可再生能源和分布式发电系统的广泛应用,大功率三相逆变器作为其核心部件,其控制技术的研究与应用显得尤为重要。
大功率三相逆变器控制技术主要包括脉宽调制(PWM)技术、空间矢量调制(SVM)技术、无差拍控制技术等。
脉宽调制(PWM)技术是大功率三相逆变器中最常用的控制技术之一。
该技术通过调整逆变器开关管的导通时间,从而控制输出电压的幅值和波形。
PWM技术可以分为多种类型,如正弦波PWM、过调制PWM等。
正弦波PWM技术具有输出电压波形正弦度好、谐波含量低等优点,适用于对输出电压波形要求较高的场合。
过调制PWM技术则可以在一定范围内提高输出电压的幅值,从而扩大逆变器的输出电压范围。
空间矢量调制(SVM)技术是一种基于空间矢量的控制技术,可以实现逆变器输出电压的矢量控制。
光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)

1.4
对光伏并网发电系统的研究与探索是非常有意义的,不仅在技术上可以更上一个台阶,在工程上取得经验,而且另外还能确定它在经济方面是可行的。光伏发电要是想进军到建筑市场和电力市场,那就必须发展并网光伏发电,光伏发电应用的规模只有达到了电力的规模,才能对能源的紧张和环境污染的抑制起到理想的作用。要想研究光伏并网发电系统,其重点应该落在并网发电的经济政策研究和具有商业化前景的实用技术和工业部件上。
发明了非晶硅太阳能电池
美国建成了7MW太阳能发电站
日本建成了1MW太能发电站
制定再生新能源发电与公共电力网并网法规(德国)
制定逆潮流供电与公共网并网法规(日本)
住宅用太阳光发电系统技术规程(日本)
RPS法(新能源法案)(日本)
1.3
目前我国的经济发展正处在繁荣时期,但是能源问题却是很严峻,在大多数城市中,由于现在的工厂燃烧大量的化石能源,环境恶化的趋势十分明显。由世界卫生组织(WHO)
表1-1光伏发电的历史
2000年公布,在世界上污染最严重的十个城市之中,中国占了八个,而且北京位居第七位。因此发展光伏并网发电会有助于提早解决这一问题。我国相关部门开始重视起来,国家科技部首先规划出有步骤的推进有关的科技创新研究、示范和产业化进程。在“八五”与“九五”期间,“光伏屋顶并网发电系统”已经被“国家科技公关计划”所列入,若干光伏屋顶并网发电系统示范工程分别建成在深圳和北京。现在我国仍然需要进口光伏并网发电的关键技术和设备,然而,为了面对巨大的国内需求,实现具有自我知识产权的高科技的发展相当关键,这是一个亟待解决的问题。具体的目的在光伏并网发电系统中表现在:(1)为了实现提高转换电能的质量,将太阳能光电转换组件阵列输出的直流电变化成为220V,频率为50Hz的单相正弦波,使电流与电压要有比较小的畸变率;(2)可以使系统变得更安全,如输入接反保护、输出短路保护、输出过载保护、直流过压保护、欠压保护、交流过压、“孤岛”保护。
光伏发电三相并网逆变器的设计

TECHNOLOGY AND INFORMATION88 科学与信息化2023年6月下光伏发电三相并网逆变器的设计曾庆龙 常虎国网淮南市潘集区供电公司 安徽 淮南 232082摘 要 目前,在光伏发电行业中,并网逆变器的研究主要集中在硬件开发、电路控制算法等方面。
基于对近几年来的发展情况的搜集与研究,本文对电路控制算法和Matlab仿真进行深入探讨。
设计中的三相光伏并网逆变器主要由DC-DC直流变换电路和并网逆变电路构成。
前部分的DC-DC电路为多支路并联,各支路独立进行最大功率跟踪,满足了直流电压宽输入的要求,可用于各种各样的光伏产业系统;后部分的并网逆变电路采用SVPWM矢量控制进行逆变,提高电压利用率,减少电网的输入谐波。
本文在分析了三相光伏逆变器原理的基础上,利用Matlab进行仿真,观察整个系统的可行性及不同变量对输出电压的影响。
关键词 光伏发电;并网逆变器;最大功率点跟踪;SVPWMDesign of a Three-Phase Grid-Connected Inverter for Photovoltaic Power Generation Zeng Qing-long, Chang HuState Grid Huainan City Panji District Power Supply Company, Huainan 232082, Anhui Province, ChinaAbstract In the photovoltaic power generation industry, the current research on grid-connected inverters is mainly focused on hardware development and circuit control algorithms. Based on the collection and study of the developments in recent years, this paper provides an in-depth discussion of circuit control algorithms and Matlab simulation. The three-phase photovoltaic grid-connected inverter in the design mainly consists of a DC-DC direct current converter circuit and a grid-connected inverter circuit. The DC-DC circuit in the front part is a multi-branch parallel connection with each branch independently for maximum power tracking, which meets the requirement of wide input of direct current voltage and can be used in various photovoltaic industry systems; The grid-connected inverter circuit in the rear part is inverted using SVPWM vector control to improve voltage utilization rate and reduce input harmonics to the grid. In this paper, based on the analysis of the three-phase photovoltaic inverter principle, Matlab is used for simulation to observe the feasibility of the whole system and the effect of different variables on the output voltage.Key words photovoltaic power generation; grid-connected inverter; maximum power point tracking; SVPWM引言目前我国已初步建立起一套比较完善的太阳能与风能的协同与互补工作系统,而对于光伏并网逆变系统的控制试验则缺乏深入的探讨[1-2]。
光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器控制策略的研究光伏并网逆变器是将光伏电池阵列输出的直流电转换为交流电,以并网方式接入电网的装置。
其控制策略的研究对于提高光伏发电系统的性能和效率具有重要意义。
本文将从以下几个方面对光伏并网逆变器的控制策略进行研究。
光伏并网逆变器的MPPT算法的研究。
MPPT(Maximum Power Point Tracking)算法用于寻找光伏电池阵列的最大功率点,即使光伏电池的输出功率达到最大。
常用的MPPT算法有Perturb and Observe(P&O)算法、Incremental Conductance(InCond)算法等。
本文可以通过实验和仿真方法比较不同MPPT算法在不同光照条件下的性能,选取最适合的MPPT算法。
光伏并网逆变器的控制策略研究。
光伏并网逆变器的控制策略包括功率控制策略和电压控制策略两种。
功率控制策略是通过调节光伏阵列的输出功率实现对逆变器输出电流的控制。
常用的功率控制策略有PQ(有功无功)控制策略、Pf(功率因数)控制策略等。
电压控制策略是通过调节光伏阵列的电压实现对逆变器输出电流的控制。
常用的电压控制策略有VQ(电压无功)控制策略、Vf(电压频率)控制策略等。
本文可以通过建立逆变器控制模型,比较不同控制策略在不同工况下的性能,选取最优的控制策略。
光伏并网逆变器的防电气干扰策略的研究。
光伏并网逆变器在工作过程中会产生电气干扰,对电网和其他设备造成干扰。
为了提高光伏并网逆变器的电气兼容性,可以采取一些防电气干扰策略,如滤波器的设计和使用、补偿技术的应用等。
本文可以通过实验和仿真方法研究不同防电气干扰策略的效果,选取最适合的防电气干扰策略。
光伏并网逆变器控制策略的研究涉及到光伏电池阵列的MPPT算法、逆变器的功率控制策略和电压控制策略,以及防电气干扰策略的研究。
通过对这些控制策略进行研究,可以提高光伏发电系统的性能和效率,推动光伏发电技术的发展。
光伏逆变器研究报告
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光伏逆变器研究报告1. 引言光伏逆变器是太阳能光伏系统中的重要组成部分,其作用是将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电,以满足人们日常生活和工业生产中对电能的需求。
随着太阳能光伏发电技术的快速发展,光伏逆变器在市场中的需求量不断增加,因此对光伏逆变器的研究和改进显得尤为重要。
本研究报告将对光伏逆变器的工作原理、结构以及发展趋势进行深入探讨,并通过实验和分析,评估光伏逆变器在不同条件下的表现。
2. 光伏逆变器的工作原理光伏逆变器根据太阳能电池板产生的直流电的功率、电压和频率特点,采用电子器件将直流电转换为交流电,并输出到电网或电力系统。
光伏逆变器的工作原理主要分为两个过程:直流-直流转换和直流-交流转换。
首先,通过直流-直流转换器将直流电电压升高,从而提供给交流逆变器。
然后,交流逆变器将直流电转换为交流电,并通过输出滤波器将纹波进行滤除,最终输出到电网或电力系统中。
3. 光伏逆变器的结构光伏逆变器一般由输入端、输出端和控制电路组成。
输入端包括太阳能电池板、进流保护电路以及直流-直流转换器。
太阳能电池板将太阳能光线转化为直流电,并通过进流保护电路对其进行保护。
直流-直流转换器将直流电的电压升高,并通过滤波电容将电压纹波去除,为交流逆变器提供输入电源。
输出端包括交流逆变器和输出滤波器。
交流逆变器将直流电转换为交流电,并通过输出滤波器对输出波形进行平滑处理,以满足电网或电力系统的要求。
控制电路对光伏逆变器进行监控和控制。
其主要功能包括电压调节、频率调节、功率调节以及保护功能等。
4. 光伏逆变器的发展趋势随着太阳能光伏技术的不断进步和应用领域的扩大,光伏逆变器也面临着一系列的挑战和发展机遇。
4.1 高效率提高光伏逆变器的转换效率是当前的研究热点之一。
通过优化逆变器的拓扑结构、控制策略和电子器件的选择,可以实现更高的转换效率,提高太阳能光伏系统的发电能力。
4.2 可靠性光伏逆变器的可靠性对于太阳能光伏系统的运行稳定性和寿命影响巨大。
三相逆变器并联控制技术的研究
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三相逆变器并联控制技术的研究
三相逆变器并联控制技术是指将多个三相逆变器连接并联,通过集中控制,实现对并联逆变器系统的稳定运行和优化控制。
该技术在可再生能源发电系统中得到广泛应用,特别是在太阳能光伏发电系统和风力发电系统中。
三相逆变器并联控制技术的研究主要包括以下几个方面:
1. 并联逆变器的拓扑结构设计:根据并联逆变器的具体应用需求,设计合适的拓扑结构,包括串并联和平行并联等,以实现多个逆变器之间的互连和分配负载等功能。
2. 并联逆变器的电流共享控制:通过合理的电流共享控制算法,实现并联逆变器中各个逆变器电流的均衡分配,避免因电流不均衡导致系统不稳定。
3. 并联逆变器的输出电压控制:通过集中控制系统对并联逆变器中的输出电压进行监测和调节,保持输出电压的稳定性,确保并联逆变器系统的输出功率质量。
4. 并联逆变器的故障检测和容错控制:设计有效的故障检测和容错控制策略,实现对并联逆变器系统中故障的快速检测和隔离,保证整个系统的可靠性和稳定性。
5. 并联逆变器的通信与协调控制:通过通信系统实现对并联逆变器系统中各个逆变器之间的信息交互和协调控制,实现整个系统的集中控制和优化运行。
当前,并联逆变器控制技术的研究主要集中在逆变器拓扑结构的设计和电流共享控制算法等方面,未来应该进一步深入研究并联逆变器的输出电压控制、容错控制和通信与协调控制等关键技术,以提高并联逆变器系统的性能和可靠性。
太阳能光伏系统的电网并联技术
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太阳能光伏系统的电网并联技术随着对环境保护和可再生能源的关注日益增加,太阳能光伏系统作为一种清洁、可再生的能源解决方案得到了广泛应用。
在太阳能光伏系统中,电网并联技术被广泛采用,其作用是将太阳能光伏发电系统与电网无缝连接,实现电能的高效传输与利用。
一、电网并联技术的定义与原理电网并联技术是指将太阳能光伏系统与电网连接在一起,实现两者之间电能的交流传输。
其原理主要包括光伏发电系统的直流电流向交流电流的转换和电能的传输、配电系统的监测与控制等方面。
通过电网并联技术,太阳能光伏系统可以将多余的电能注入电网,实现能源的共享与交互利用。
二、电网并联技术的优势与意义1. 提高发电效率:通过电网并联技术,太阳能光伏系统可以将多余的电能注入电网,实现电能互补和共享利用,从而提高了发电系统的整体效率和利用率。
2. 降低系统成本:电网并联技术允许太阳能光伏系统实现与电网的无缝连接,减少了系统设计和建设上的复杂性,降低了前期投资和运营成本。
3. 提高可靠性与稳定性:电网并联技术使得太阳能光伏系统不再是孤立运行的,而是与稳定的电网相连接,能够实现电能的互补与调节,提高了系统的可靠性与稳定性。
1. 逆变器技术:逆变器是实现太阳能光伏系统与电网无缝连接的关键设备。
逆变器可以将太阳能光伏发电系统产生的直流电转化为交流电,并控制电能的输出和传输,以满足电网的需求。
2. 电能计量与监测系统:电能计量与监测系统对太阳能光伏发电系统产生的电能进行计量、监测和管理,确保电网与光伏系统之间电能的平衡与稳定传输。
3. 自动控制系统:自动控制系统利用先进的电力自动化技术和人工智能算法,实现太阳能光伏发电系统与电网之间的数据监控、故障诊断和智能优化,提高电能的传输效率和系统的稳定性。
四、电网并联技术的挑战与解决方案1. 逆变器技术的发展:逆变器是电网并联技术的核心设备,其性能和质量直接影响着系统的运行效果。
为了提高电能转换的效率和电网的稳定性,需要不断推动逆变器技术的创新与进步。
光伏单相逆变器并网控制技术研究论文(含中英文翻译)
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本科毕业设计(论文)单相逆变器并网技术研究本科毕业设计(论文)单相逆变器并网技术研究摘要随着“绿色环保”概念的提出,以解决电力紧张,环境污染等问题为目的的新能源利用方案得到了迅速的推广,这使得研究可再生能源回馈电网技术具有了十分重要的现实意义。
如何可靠地、高质量地向电网输送功率是一个重要的问题,因此在可再生能源并网发电系统中起电能变换作用的逆变器成为了研究的一个热点。
本文以全桥逆变器为对象,详细论述了基于双电流环控制的逆变器并网系统的工作原理,推导了控制方程。
内环通过控制LCL滤波中的电容电流,外环控制滤波后的网侧电流。
大功率并网逆变器的开关频率相对较低,相对于传统的L 型或LC 型滤波器,并网逆变器采用LCL 型输出滤波器具有输出电流谐波小,滤波器体积小的优点,在此基础上本系统设计了LCL滤波器。
本文分析比较了单相逆变器并网采用单闭环和双闭环两种控制策略下的并网电流,并对突加扰动情况下系统动态变化进行了分析。
在完成并网控制系统理论分析的基础上,本文设计并制作了基于TMS320LF2407DSP的数字化控制硬件实验系统,包括DSP 外围电路、模拟量采样及调理电路、隔离驱动电路、保护电路和辅助电源等,最后通过MATLAB仿真软件进行验证理论的可行性,实现功率因数为1的并网要求。
关键词并网逆变器;LCL滤波器;双电流环控制;DSP本科生毕业设计(论文)AbstractWith the concept of”Green and Environmental Protection”was proposed.All kinds of new energy exploitation program are in the rapid promotion,which is in order to solve the power shortage,pollution and other issues.It makes exploring renewable energy feedback the grid technology has a very important practical significance.How to deliver power into the grid reliably and quality is an important problem,the inverter mat Can transform the electrical energy in the system of the renewable resource to be fed into the grid is becoming one of the hot points in intemational research.Based on the bridge inverter the analysis of the working principle and the deduction of the control equation have been presented. The strategy integrates an outer loop grid current regulator with capacitor current regulation to stabilize the system. The current regulation is used for the outer grid current control loop. The frequency of switching is slower in the high power grid-connected inverter. Compared with tradition type L or type LC, output filter and output current‟s THD of type LCL are all smaller.So on this basis, the system uses the LCL filter. This paper compares the net current of the single-phase inverter and net single loop and double loop under two control strategies, and the case of sudden disturbance of the dynamic change of the system.In complete control system on the basis of theoretical analysis, design and production of this article is based on TMS320LF2407DSP‟s digital control hardware test system, including the DSP external circuit, analog sampling and conditioning circuit, isolation, driver circuit, protection circuit and auxiliary power, etc., via MATLAB software to validate the feasibility of the theory. Achieve power factor is 1 and network requirements.Keywords Grid-connected inverter;LCL filter; Double current loop control;DSP目录摘要......................................................... III Abstract ...................................................... II 第1章绪论. (1)1.1国内外可再生能源开发的现状及前景 (1)1.1.1 可再生能源开发的现状及前景 (1)1.1.2可再生能源并网发电系统 (3)1.2并网逆变器的研究现状及趋势 (4)1.3本文的结构及主要内容 (6)第2章单相并网逆变器总体设计 (8)2.1并网逆变器组成原理及主体电路硬件设计 (8)2.1.1 系统逆变主体电路拓扑结构及原理 (8)2.1.2 系统主体电路参数设计 (9)2.2逆变器的SPWM调制方式分析 (10)2.3LCL滤波器的设计 (14)2.3.1 利用隔离变压器漏感确定LCL滤波 (14)2.3.2 LCL滤波器数学模型及波特图分析 (15)2.3.3 LCL滤波器的参数设计 (16)2.4并网控制策略的提出 (18)2.4.1 电流型并网模型分析 (18)2.4.2 几种控制方法分析 (20)2.4.3 使用双电流闭环控制策略 (23)2.5本章小结 (25)第3章系统仿真及结果分析 (26)3.1单相逆变器开环仿真 (26)3.2单相逆变器并网单闭环仿真分析 (27)3.3基于双电流环的单相逆变器并网仿真分析 (28)3.4突加扰动时系统动态分析 (29)3.5本章小结 (31)第4章数字化并网控制系统硬件设计 (32)4.1基于DSP的并网控制系统整体设计 (32)4.2系统电路设计 (33)4.2.1 DSP外围电路设计 (33)4.2.2 模拟信号采样电路 (34)4.2.3 隔离、驱动电路 (36)4.2.4 多功能控制电源设计 (37)4.2.5 保护电路设计 (38)4.3本章小结 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (42)附录1 (43)附录2 (52)附录3 (59)第1章绪论第1章绪论1.1 国内外可再生能源开发的现状及前景1.1.1可再生能源开发的现状及前景自20世纪50年代以来,随着经济活动的增加,世界能源消耗急剧上升,世界能源消耗增长了20倍。
光伏并网逆变器M及双闭环控制技术研究

光伏并网逆变器M及双闭环控制技术研究一、概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,可再生能源的开发和利用受到了广泛关注。
光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,已经成为全球能源转型的重要方向。
光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备,其性能直接关系到整个系统的发电效率和电能质量。
对光伏并网逆变器及其控制技术的研究具有重要的现实意义和应用价值。
光伏并网逆变器的主要功能是将光伏电池板产生的直流电能转换为交流电能,并将其并入电网中供用户使用。
在这一过程中,逆变器需要实现最大功率点跟踪(MPPT),以最大化光伏电池板的发电效率同时,还需要保证并网电流的波形质量,减少对电网的污染。
为了实现这些功能,光伏并网逆变器通常采用双闭环控制技术,即外环控制负责调整逆变器的输出功率,内环控制则负责调节并网电流的质量。
目前,光伏并网逆变器的控制技术已经得到了广泛的研究和应用。
随着光伏发电系统规模的扩大和电网对电能质量要求的提高,传统的控制技术已经难以满足实际需求。
研究新型的光伏并网逆变器及其控制技术,提高系统的发电效率和电能质量,是当前光伏领域的重要研究方向。
本文将对光伏并网逆变器及其双闭环控制技术进行深入研究和分析。
介绍光伏并网逆变器的基本原理和结构详细阐述双闭环控制技术的基本原理和实现方法分析现有控制技术存在的问题和不足提出一种新型的光伏并网逆变器及其控制技术,并通过仿真和实验验证其有效性和优越性。
本文的研究成果将为光伏发电系统的优化设计和高效运行提供理论支持和技术指导。
1.1 研究背景与意义随着全球能源结构的转型和可持续发展理念的深入人心,光伏产业作为清洁能源的重要组成部分,正日益受到各国政府和科技界的关注。
光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备,其性能直接关系到电能转换效率、系统稳定性及电网接入质量。
研究和优化光伏并网逆变器的控制技术,对于提高光伏发电系统的整体性能、推动光伏产业的健康发展以及实现能源的绿色转型具有重要意义。
光伏逆变器并联模式
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光伏逆变器并联模式一、什么是光伏逆变器并联模式光伏逆变器并联模式是指在光伏发电系统中,通过将多个光伏逆变器连接在一起,形成并联运行的模式。
这种模式能够提高系统的可靠性、灵活性和效率,是光伏发电系统中常用的一种连接方式。
二、光伏逆变器并联模式的工作原理光伏逆变器并联模式的工作原理如下:1.多个光伏逆变器的直流输入端连接到同一个光伏电池阵列,并行地接收光伏电池组的直流电能。
2.光伏逆变器将直流电能转换为交流电能,并在输出端提供给负载或并网。
3.光伏逆变器之间通过通信协议进行数据交换和协同控制,确保并联运行的稳定性和可靠性。
4.当其中一个光伏逆变器故障或需要维护时,系统可以自动切换至其他正常工作的逆变器,以保证系统的连续供电。
三、光伏逆变器并联模式的优势光伏逆变器并联模式具有以下优势:1.提高系统的可靠性:当某个逆变器故障时,系统可以通过切换到其他逆变器实现恢复,减少停机时间和影响范围。
2.提高系统的灵活性:并联模式可以根据系统的需求灵活地增加或减少逆变器的数量,以适应光伏电池阵列的变化和系统容量的升级。
3.提高系统的效率:逆变器并联可以减小单一逆变器的负载,降低系统中电压和电流的损耗,提高能量转换效率。
4.降低系统的成本:通过并联模式,可以充分利用已有的逆变器资源,减少新设备的采购和安装成本。
四、光伏逆变器并联模式的应用场景光伏逆变器并联模式适用于以下场景:1.大型光伏发电站:在大型光伏发电站中,通常需要安装数十甚至上百个逆变器,采用并联模式能够提高系统的可靠性和效率。
2.商业和工业用途:在商业和工业建筑中安装的光伏发电系统,通过并联多个逆变器,能够应对不同规模和需求的负载。
3.分布式光伏发电系统:分布式光伏发电系统中的各个光伏电池阵列可以采用并联模式,提高利用率和供电能力。
五、光伏逆变器并联模式的技术挑战光伏逆变器并联模式在实际应用中也面临一些技术挑战:1.逆变器之间的通信协议和协同控制:光伏逆变器之间需要通过通信协议进行数据交换和协同控制,以确保并联运行的稳定性和可靠性。
解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率
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解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率电力电子技术在现代能源系统中扮演着重要的角色,其中并联逆变器作为一个核心组件,在输出功率方面具有关键作用。
本文将解读电力电子技术中的并联逆变器输出功率,介绍其原理、应用以及未来发展趋势。
一、并联逆变器的基本原理并联逆变器是一种将直流电能转换为交流电能的装置,其输出功率通常用于驱动各类负载设备。
在并联逆变器中,多个逆变器模块通过并联连接,以实现输出功率的较大化。
这种架构在电力系统中广泛应用,常见于太阳能发电、风能发电以及电力传输等领域。
二、并联逆变器的应用1. 太阳能发电系统中的并联逆变器太阳能光伏发电系统中,光伏阵列会产生直流电能,而家庭和工业设备通常使用交流电能。
因此,必须使用并联逆变器将光伏阵列的直流电能转换成交流电能。
并联逆变器能够有效提高光伏发电系统的效率,同时实现对电网的并网供电。
2. 风能发电系统中的并联逆变器风能发电系统中,由风力发电机产生的电能通常是一个变化的直流电源。
为了将其转换为稳定的交流电能,需要使用并联逆变器进行转换。
并联逆变器在风能发电系统中不仅提高了功率输出效率,还能够实现对电网的接入。
3. 电力传输系统中的并联逆变器在电力传输系统中,特别是高压直流输电系统(HVDC),并联逆变器扮演着非常重要的角色。
通过使用并联逆变器,可以将高压直流输电系统的直流电能转换为交流电能,实现对大规模电网的接入。
三、并联逆变器输出功率的优势并联逆变器在电力电子技术中具有多个优势,使其成为输出功率控制的理想选择:1. 增加系统总功率:通过并联多个逆变器模块,可以实现输出功率的叠加,从而提高系统总功率。
2. 提高系统可靠性:由于并联逆变器具有冗余性,一个逆变器模块故障时,其他模块可以接管其功率输出,保证系统的稳定运行。
3. 降低电流和电压的损耗:并联逆变器可以将系统输出功率均匀分配给多个逆变器模块,降低每个模块的电流和电压,减少能量损耗。
4. 可扩展性:通过增加或减少逆变器模块的数量,可以灵活地调整系统的输出功率。
太阳能光伏发电系统的电网并联技术
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太阳能光伏发电系统的电网并联技术随着能源危机的逐渐加剧,人们对于可再生能源的利用和开发越来越关注。
太阳能光伏发电作为目前最具潜力的可再生能源之一,已成为世界各国发展的重点。
然而,光伏发电系统的建设和运行面临着许多技术挑战,其中之一就是电网并联技术。
电网并联技术是将光伏发电系统与电网相连接,实现双向电能传输的关键。
在光伏发电系统中,太阳能光电转换器将太阳能转化为直流电能,然后通过逆变器将直流电能转化为交流电能,以便输入到电网中。
电网并联技术的核心是实现光伏发电系统与电网之间的电能平衡,确保系统的安全和可靠运行。
在实际应用中,电网并联技术分为单逆变器和多逆变器两种方式。
单逆变器方式将多个光伏模块串联起来,通过一个逆变器将它们的直流输出转换为交流电,然后与电网相连接。
这种方式具有成本低、安装简单的特点,适用于小规模的光伏发电系统。
然而,由于光伏模块的阴影、灰尘等因素会降低整个系统的发电效率,这种方式不适用于大规模的光伏发电系统。
相对而言,多逆变器方式适用于大规模的光伏发电系统。
多个光伏模块通过逆变器分别连接到电网上,每个逆变器都能够独立工作,不受其他逆变器的影响。
这种方式具有灵活性高、系统可靠性强的特点。
当一个光伏模块出现故障时,其他逆变器仍然能够正常工作,避免了整个系统的故障。
此外,多逆变器方式还可以根据电网负载的需求调整光伏模块的运行状态,提高系统的发电效率。
电网并联技术的进一步发展将促进太阳能光伏发电系统的应用。
目前,很多地区已经将光伏发电系统作为建筑物的固定配置,实现了对当地能源的有效利用。
光伏发电系统的普及不仅节约了能源资源,减少了能源消耗对环境的影响,还为建筑物提供了经济效益。
随着技术的不断创新和进步,电网并联技术将进一步完善,使太阳能光伏发电系统更加高效、可靠。
此外,电网并联技术也面临着一些挑战和风险。
首先,电网并联技术需要保持与电网的同步,确保系统的稳定工作。
然而,在电网故障或恶劣天气条件下,光伏发电系统可能无法正常工作,导致能源供应中断。
光伏逆变器端并联电容_概述说明以及概述
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光伏逆变器端并联电容概述说明以及概述1. 引言1.1 概述光伏逆变器是将太阳能电池组发出的直流电转换为交流电的重要设备。
为了提高光伏逆变器的效率和稳定性,现代逆变器设计中常采用端并联电容来改善其性能。
本文将对光伏逆变器端并联电容进行详细的概述和说明,并探讨该技术在光伏产业中的应用前景。
1.2 文章结构本文共分为四个部分。
引言部分介绍了文章的背景和目的,为读者提供了对全文内容有一定了解的基础。
第二部分对光伏逆变器端并联电容进行了概述,包括光伏逆变器的基本概念、并联电容作用和优势以及其中所涉及到的应用范围。
第三部分则详细说明了光伏逆变器端并联电容的原理、工作原理,以及如何选择合适的并联电容参数和确定数量,在布局和安装上需要注意哪些要点。
最后一部分是结论部分,总结了光伏逆变器端并联电容的作用和优势,并对未来发展前景进行预测和展望。
1.3 目的本文的目的是为读者提供详细了解光伏逆变器端并联电容及其优势的知识,并指导在实际应用中如何选择合适的并联电容参数和布局安装。
通过对该技术的概述和说明,希望能够增加读者对光伏逆变器技术领域的认识,并且了解光伏逆变器端并联电容在推动光伏产业发展方面所起到的作用。
同时,对未来发展前景进行预测和展望,为行业决策者提供参考。
2. 光伏逆变器端并联电容概述:2.1 光伏逆变器概述:光伏逆变器是太阳能发电系统中的重要组件,其主要功能是将直流电转换为交流电。
光伏逆变器可以根据需要调整输出电压和频率,以满足用户对电能的需求。
在光伏系统中,光伏阵列产生的直流电经过光伏逆变器进行转换,然后传送到配电网或用于自用。
2.2 并联电容作用和优势:并联电容是光伏逆变器中常见的组件之一。
它起到储能、平衡直流侧的功率因数和抑制高频干扰等作用。
通过在光伏逆变器的直流侧添加并联电容,可以提高系统的稳定性和效率。
其中主要有以下几个优势:首先,并联电容可以平衡直流侧的功率因数,使其接近1。
这将有助于减小无功功率损耗,并提高系统的功率因数。
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光伏发电逆变器并联技术研究
摘要:文章主要是分析了三相逆变器控制技术,在此基础上讲解了逆变器并
联控制技术,以及逆变器的并联控制,望可以为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键词:三相逆变器;环流;模糊控制
1前言
目前,我国电力电子技术快速发展,同时也推动了光伏发电技术的发展进程,三相逆变器是光伏发电系统中重要的组成部分,并有着十分重要的作用。
为此文
章对三相逆变器控制技术展开了研究和探讨。
2三相逆变器控制技术
从传统的集中供电到分布式供电的交流供电系统发展中,逆变器并联运行的
控制技术是必不可少的关键技术。
传统的集中式电源采用集中式逆变器,由于成
本高,体积大,安装难度大,运行可靠性差等原因,该方法的实用性越来越差。
只要出现故障点,整个系统就会瘫痪。
在研究并联系统的控制技术时,首先要研
究各电源控制技术的模块化供应,模块化功率控制技术可以使系统具有更好的稳
态性能和动态性能。
稳态性能主要体现在各个电源电压幅值和其稳定性、准确性上,第二阶段动态该模块的性能主要体现在输出电压、电流谐波含量(THD)和
负载上突变。
2.1数字PID控制
数字PID控制具有操作简单、参数调整方便等优点,在工程领域得到了广泛
的应用。
早期的逆变器只能采用模拟PID控制,系统测试采用电压单环反馈控制,稳态和动态性能较差,非线性负载系统无法得到有效控制。
在反馈中引入滤波电
感或滤波电容,无法有效控制系统,但使用模拟电路来实现这一功能会更加困难
与复杂,数字信号处理芯片的出现很快解决了这一问题,使控制器的设计更加简单方便。
2.2重复控制
重复控制是一种基于内模的控制方法理论。
原理是将作用于系统外部信号的动态模型嵌入控制器中,形成高精度的控制系统。
因此,只要使用预定频率的周期信号,系统就可以随时跟踪周期信号时间。
如果将其添加到控制器的前向通道中,可以反复控制和使用信号。
系统模型越精确,带有无差拍控制的逆变器的输出功率质量越高,总谐波含量越低,动态特性越好。
因此,在实际控制中,一旦受控对象的数学模型不准确,输出将变得不稳定。
2.3滑模变结构控制
滑模变结构控制本质上是一类特殊的非线性控制,其非线性表现为控制的不连续性,这种控制策略与其它控制的不同之处在于系统的“结构”并不固定,而是可以在动态过程中根据系统当前的状态(如偏差及其各阶导数等)有目的地不断变化,迫使系统按照预定“滑动模态”的状态轨迹运动。
由于滑动模态可以进行设计且与对象参数及扰动无关,这就使得变结构控制具有快速响应、对参数变化及扰动不灵敏、无需系统在线辩识,物理实现简单等优点。
该方法的缺点在于当状态轨迹到达滑模面后,难于严格地沿着滑模面向着平衡点滑动,而是在滑模面两侧来回穿越,从而产生颤动,即抖振问题。
3逆变器并联控制技术
(1)并联的各电源模块能够对电网进行自动投切,并且在进行自动投切时不能对电网产生较大的冲击。
当系统中有新的逆变模块进行投切时,系统总的输出波形不能发生太大的畸变,这就要求系统的输出电压和电网电压之间的频率、相位、幅值、相序等参数的差别要小于系统允许的误差范围内,否则会对电网和光伏发电系统产生冲击造成输出失真。
(2)在系统允许的输出电压和负载范围内,要求各电源模块能够对系统的输出功率实现快速的均分,包括有功功率的均分和无功功率的均分。
如果逆变器
并联系统不能够快速实现负载均分(即功率均分),则会使系统内部各电源模块
之间的环流较大,增加系统自身的发热损耗,可能会损坏光伏发电系统,影响设
备安全。
(3)当系统出现故障后,能够快速检测到发生故障的电源模块,并将该模
块从系统中快速切除,切除后该模块的输出功率能够快速的平均分配到其它的电
源模块上,并且在系统输出容量不够时,有其它新的模块能够投入到并联系统中
来增加系统的输出容量,为了能够使多个电源模块进行并联运行,人们开始大量
的研究逆变器的并联控制技术。
目前逆变器的并联控制技术根据模块之间是否有
通信信号线可以分为两大类:无互连线控制(即下垂控制)和有互联线控制;其
中有互连线控制又分为集中控制、主从控制、3C环链控制、分散逻辑控制。
4逆变器的并联控制
4.1模糊控制器的设计
逆变器并联控制技术主要是为了实现逆变器模块之间的循环电流控制,达到
功率平衡的效果。
逆变器模块直接作为光伏发电系统的输出时,应将该系统视为
电压源。
此时,每个逆变器模块的功率直流侧都需要提供电压支持。
当光伏发电
系统连接到电网时,每个逆变器模块都可以当作电流源进行使用。
模糊控制技术
是模拟人们的思维方式和控制经验,并利用计算机来理解和思考。
控制规则的建
立主要依靠人类的直觉和经验来提取被控对象的物理特征。
基于这些模糊的自然
语言,是需要进行有效推理计算的。
模糊控制在独立模块化逆变器中得到了广泛
的研究,相关的研究也越来越多。
4.2逆变器并联的控制策略
在光伏发电系统中,当每个逆变模块带负载运行时,并联运行时,将选择一
个主模块作为电压来源,其他模块作为电流源模块。
电流参考信号由选定的主电
路确定,主电路产生外环电压,主模块是随机选择的。
当主模块发生故障时,从
模块将选择另一个作为主模块。
当模块儿的投切和并行逆变器系统连接到电网时,所有模块都可以通电,并且系统中的每个模块都用作电流源,并且直流总线电压
由每个模块的积分电压控制逆变器控制。
4.3逆变器并联的同步锁相技术
当多个逆变器并联运行时,为可以最大程度地减少系统的循环电流,必须确保每个逆变器模块的输出相位完全相同。
在改进的主从控制系统中,每个模块都完成了闭环控制。
为了在坐标系中实现控制模块的同步技术,在此采用了数字同步锁相技术,并在实际模块儿的控制中进行应用。
由于其高精度和灵活性,它被广泛用于许多领域,数字锁相环可以快速锁定电网电压的相位,使系统的输出电流和输出电压完全同步,提高系统功率因数。
同时,采用数字锁相控制技术实现各功率模块的输出同步,减少了系统内部因同步问题造成的循环损耗。
整个光伏发电系统通过数字锁相技术实现了光伏发电系统的无冲击并网锁相方法。
两个模块并联,发电系统可以将循环电流调节到基波状态,所以,可以调整到一定的范围。
实现系统和限制循环电流并联逆变器。
5结束语
由上可知,当前我国电力电子技术的快速发展,同时也推动了光伏发电技术的发展进程,三相逆变器是光伏发电系统中重要的组成部分,在其中有着十分重要的作用。
光伏产业的迅速发展与光伏逆变器技术的进步密不可分。
随着光伏发电技术的大规模应用,市场对光伏逆变器的可靠性、稳定性、安全性提出了更高的要求。
因此,光伏逆变器仍然需要科研人员持续地钻研,发展新型技术、拓扑结构,增强光伏逆变器的性能。
参考文献:
[1]许德志,汪飞,毛华龙,阮毅,张巍.多并网逆变器与电网的谐波交互建模与分析[J].中国电机工程学报.2013(12)
[2]李晓.基于三相四线制多功能并网逆变器的协同控制策略研究[D].重庆理工大学,2017.
2。