基于Park变换的单相光伏并网控制研究

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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。

基于坐标变换的单相逆变电源并网控制方法_田悦新

1 系统原理分析
图 1 示出单相并网逆变电源拓扑，其工作原理是：直流母线电压 Ud 经过开关 S1~S4 通断控制电感 L 端电压，使得电感电流 I（即逆变电源输出电流）为与电网电压 U 同频同相的正弦波，实现逆变电源单位功率因数并网运行。
图 2 示出单相并网逆变电源大信号模型，其中 C(s)为电流控制器，KPWM 为逆变电源 PWM 等效增益，Ts 为电流采样周期。
Abstract: Traditional synchronous frame PI control is widely used in grid current control of three-phase inverters to achieve zero steady-state error. However, it can’t straightforward be applied to single-phase system. In this paper, imaginary component is built and processed by Park transformation, which changes the AC component into DC component. Therefore, a simple PI control can eliminate the steady-state error of the grid current. Besides, the operation principle is discussed. Synchronous digital phase lock scheme is designed. Experiment with the digital control is performed, and the experimental results indicate that the proposed method has advantages of high-accuracy current control and unity power factor operation, which makes it a useful solution in practical applications. Key words: grid-connected control; single-phase inverter; frame transformation

基于PI控制的单相光伏并网逆变器的仿真研究

ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｖａｌｉｄａｔｉｏｎ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｉｔｇａｌＰＩｃｏｎｒｔｏｌｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｄ
光伏利用已成为世界各国争相发展的热点，光伏并
网发电作为太阳能光伏利用的发展趋势，得到了快速的发展。然而。随着投入使用的并网逆变装置增多．其输出的并网电流谐波对电网电压的污染也不容忽视『】１。逆变器作为光伏并网发电系统和电网接口的主要设备。其控制技术也成为研究的热点。随着微处理器和数字信号处理器ＤＳＰ的发展和应用，逆变控制技术正由模拟控制想数字控制转变。
ｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍ，ａｎｄａｌｓｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｖｏｌｔａｇｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｗｉｈｔｔｈｅｓａｌｎｅｐｈａｓｅ．
Ｋｗｏｒｄｓ：ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ（ｐｖ）鲥ｄ；ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ；ＰＩｃｏｎｔｒｏｌ

基于Park变换的单相光伏并网控制研究

电气传动2015年第45卷第6期基于Park 变换的单相光伏并网控制研究王亮1，王志新1，陆斌锋2（1.上海交通大学电气工程系，上海200240；2.嘉兴清源电气科技有限公司，浙江嘉兴314031）摘要：近年来，LCL 滤波器由于体积小、滤波效果好等优点在光伏并网系统中获得了广泛应用。

采用并网电流、电容电流双闭环控制能够有效抑制LCL 滤波器振荡，提高并网系统稳定性，但传统PI 控制无法实现对交流并网电流的无静差跟踪。

因此，提出了一种基于Park 变换的双电流闭环控制策略，它能够大大提高并网功率因数，减小入网电流的总谐波失真（THD ）。

该方法首先通过构造虚拟正交电流分量，将单相并网电流虚拟为α-β坐标系下两相正交电流，然后基于Park 变换，在旋转坐标系下进行PI 控制，从而实现无静差控制。

最后，通过Matlab 仿真验证了这种控制策略的正确性和有效性。

关键词：并网控制；Park 变换；单相光伏系统；LCL 滤波器；PI 控制中图分类号：TM464文献标识码：AResearch on Controller of Single ⁃phase PV Grid ⁃connected System with Park TransformationWANG Liang 1，WANG Zhi⁃xin 1，LU Bin⁃feng 2（1.Department of Electrical Engineering ，Shanghai Jiaotong University ，Shanghai 200240，China ；2.Jiaxing Renewable Power Electrical Co.，Ltd.，Jiaxing 314031，Zhejiang ，China ）Abstract:LCL filter is widely used in PV grid ⁃connected system for its small volume and excellent filtercharacteristic in recent years.Dual⁃loop control strategy with grid current feedback and capacitor current feedback can inhibit resonance effectively and improve system stability.However ，the traditional PI controller cannot track the AC grid ⁃connected current without static error.Thus ，a dual ⁃loop control strategy based on Park transformation was proposed ，which could improve the power factor and reduce the THD.Firstly ，the virtual orthogonal component was created to constitute the βcurrent while the grid⁃connected current constitutes the αcurrent.After Park transformation ，the static error was inhibited by PI control.Finally ，the Matlab simulation results verify the correctness and availabilityof the designed control strategy.Key words:grid⁃connected control ；Park transformation ；single⁃phase PV system ；LCL filter ；PI control基金项目：国家自然科学基金项目（51377105）；国家863计划项目（2014AA052005）；嘉兴市科技计划项目（2014BZ15002）作者简介：王亮（1991-），男，硕士研究生，Email ：**********************1引言随着新能源发电技术，如风力发电、光伏发电和燃料电池发电等越来越受到人们的重视，对并网发电逆变技术的关注也日益增加［1］。

光伏单相逆变器并网控制技术研究

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。

单相光伏并网逆变数字控制策略研究与实现的开题报告

单相光伏并网逆变数字控制策略研究与实现的开题报告1.选题背景与意义随着能源需求不断增长，传统的化石能源越来越难以满足社会的需求。

因此，多种新型的可再生能源逐渐被广泛应用。

其中，光伏能作为一种最具发展潜力的可再生能源之一，其应用领域越来越广泛，逐渐成为未来发展的重点。

单相光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心部件，负责将太阳能电池板输出的直流电转换成交流电，通过并网，向公共电网输送填补电力不足的电力。

由于其具有稳定的输出电压和高效能的输出功率等特点，在社会生产生活中得到了广泛的应用。

因此，单相光伏并网逆变器的优化设计方案及其数字控制策略研究具有非常重要的研究意义。

2.研究目标和内容本文的研究目标是对单相光伏并网逆变器进行深入的研究，探索其最优化设计方案及数字控制策略。

涉及的主要内容包括：（1）单相光伏并网逆变器的基本原理和特点；（2）单相光伏并网逆变器数字控制技术的研究现状；（3）单相光伏并网逆变器数字控制策略的研究与设计；（4）单相光伏并网逆变器的仿真验证和实验验证；（5）总结和展望单相光伏并网逆变器数字控制技术的发展趋势。

3.研究方法与方案本文的研究方法主要包括理论分析、仿真验证和实验验证。

具体方案如下：（1）理论分析：通过查阅文献和资料，了解单相光伏并网逆变器的基本原理和特点，归纳总结其数字控制技术的研究现状和未来发展趋势。

（2）仿真验证：使用Simulink等仿真工具，建立单相光伏并网逆变器的仿真模型，并对不同数字控制策略进行仿真验证，评估其性能和优劣。

（3）实验验证：搭建单相光伏并网逆变器实验平台，验证仿真结果，并对单相光伏并网逆变器的数字控制策略进行验证。

4.预期成果和意义本文的预期成果主要包括：（1）对单相光伏并网逆变器的数字控制技术进行深入的研究，探索其最优化设计方案；（2）构建单相光伏并网逆变器的仿真模型，验证不同数字控制策略的性能和优劣；（3）建立实验平台，验证仿真结果，提高单相光伏并网逆变器的整体性能和效率；（4）总结单相光伏并网逆变器数字控制技术的研究现状和未来发展趋势，为相关领域的研究提供参考。

基于模糊控制MPPT的单相光伏并网发电系统

Ａｂｔｃ：Ｆｚｙｃｎｒｌｓｕｅｏｔａｋｍａｉｍｏｒｐｉｔｏｈｔｖｌｉｓｓｅｓｒｔａｕｚｏｔｉｓｄｔｒｃｘｍｕｐｗｅｏｎｆｐｏｏｏｔｃｙｔｍａｄｏｔｒｐａｅｏｋｄｏａｎｓｆｗａｅｈｓ —ｌｃｅｍｅｈｄｃｎｔｏｏ —
ｐｏｒｏｉｔｗｅｐｎ．
Ｋｅｒｓ：ｐｏｏｏａｃ；ｒｄｏｎｃｅｆｚｙｃｎｒｌｓｆｒｈｓ－ｌｃｅｙｗｏｄｈｔｖｈｉｇｉ－ｃｎｅｔｄ；ｕｚｏｔ；ｏｔｅｐａｅｏｋｄｏｗａ
能源短缺和环境污染己成为制约人类社会可持续
发展的两大重要因素，力发展新的可替代能源己成大
为当务之急。光伏发电作为一种新的电能生产方式，以其无污染、全、源丰富、布广泛等特点显示出安资分
，＝
（ｆｅｘｐ
一
（１）
式中，为光生电流；ｏ为反向饱和电流；／ｑ为单位电荷（．ｘ１）为理想因子，一般介于１２之间；为波１６０；～Ｋ尔兹曼常数（．８０）Ｔ为光伏电池温度；为光伏１３Ｘ１；Ｕ电池输出电压；光伏电池等效串联电阻；为光伏Ｒ为Ｒ电池等效并联电阻。光伏电池阵列输出具有明显的非线性特征，１所图示为光伏电池的输出功率一电压（Ｐ—Ｕ曲线。由图１可）

一种单相光伏系统并网策略研究

一种单相光伏系统并网策略研究一种单相光伏系统并网策略研究收藏此信息打印该信息添加：上海大学自动化系上海市电站自动化技术重点实验室崔开涌张翼俞俊杰陈国呈来源：未知1 引言随着光伏并网发电技术的广泛应用,人们对光伏电池最大功率点跟踪(mppt)效率及并网电流质量的要求也越来越高。

因而光伏系统必须在mppt与输出电流调节都具有较快的速度。

传统光伏逆变器采用的是并网端为整流器双环控制，并在光伏直流输入端进行最大功率点跟踪的模式。

由于整流电压电流双环控制中的电压外环调节速度相对于mppt慢，成为系统快速性的瓶颈。

光伏阵列输出功率很小时，甚至导致母线波动，使得并网电流协波增大。

本文设计了一个2000w单相光伏并网系统，采用前级dc/dc对母线稳压，在扰动观测法[3]和瞬时电流控制[1]的基础上，对变流器提出了一种并网系统输出电流直接控制最大功率点跟踪方法，仅以变换器输出电流的大小作为判断依据，通过检测变换器输出电流进行最大功率点跟踪控制，简化控制算法，提高了mppt的快速性。

同时省去扰动观测法中的电压和电流传感器，降低系统成本。

2 电路结构及系统分析图1为光伏并网系统结构图，由光伏并网控制器、变流器、滤波电感及光伏阵列组成。

图1中v pv为光伏阵列输出电压，v dc为平波电容电压，i c为并网，e s为电网电压。

逆变器等效电路图中r l为滤波电感等效电阻，r p为逆变器损耗等效电阻。

图2为光伏并网系统控制策略框图。

图1 单相光伏并网等效电路图2 光伏并网控制策略图1中输出电流用数学表达式表示，进行拉普拉斯变换可得：(1)3 电流和电压控制器设计电流环采用pi调节器，同时对电网电压进行前馈补偿[4]，电流环控制框图如图3所示。

图3 电流环控制框图电流环配置为一阶系统，取pi调节器参数为：k i p = l sωnk i i = r lωn (2)式(2)中，ωn为截止频率。

根据图3可得闭环传递函数为： (3)图1中直流侧电流可分解为逆变器损耗电流i r和电容充电电流i dc，稳态时，电容电压保持不变，电容充电电流i dc=0，所以i p=i r，即逆变器提供的能量全部用于自身损耗。

单相光伏并网系统的分析与研究

单相光伏并网系统在实际运行中，可能会面临以下问题和瓶颈：
（1）受环境影响较大，如气候、季节、日照时间等，可能导致电能产量不稳定。
（2）系统设备的匹配和优化有待提高，以降低能耗和维护成本。
（3）并网系统的电能质量需要进一步改善，以满足对敏感用电设备的需求。
三、单相光伏并网系统设计
针对单相光伏并网系统的特点和存在的问题，以下提出相应的设计方案：
五、总结
本次演示对单相光伏并网系统进行了全面的分析和研究，从系统的概述、分析、设计到应用场景进行了详细的探讨。通过合理的电路设计和设备选型，优化系统架构，实现对太阳能的高效利用。单相光伏并网系统的应用可以有效地降低能源成本、提高能源可靠性、节能减排、创造经济效益等方面具有重要价值。随着技术的不断进步和应用的不断深化，单相光伏并网系统的未来发展前景广阔，将在能源领域发挥越来越重要的作用。
单相光伏并网系统的分析与研究
目录
01 一、单相光伏并网系统概述
02
二、单相光伏并网系统分析
03
三、单相光伏并网系统设计
04
四、单相光伏并网系统应用
05 五、总结
随着太阳能技术的不断发展，光伏并网系统在能源领域的应用越来越广泛。其中，单相光伏并网系统作为一种常见的设计方案，具有其独特的优势和应用场景。本次演示将对单相光伏并网系统进行深入的分析与研究，旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
1、电路设计
（1）选用高效能太阳能电池板，提高光电转换效率。
（2）采用功率跟踪技术，实现对太阳能电池板的最优利用。
（3）设计合理的逆变器电路，提高直流电转换为交流电的效率。
2、设备选型
（1）选用高品质的逆变器和滤波器，以保证电能质量和系统稳定性。

单相光伏并网发电系统控制方法的研究

ａｄｓｂ－ｚｔｏｆｔｅｔａｋｎ．ｈｒｐｓｄｃｎｒｌｓａｅｓｖｒｅｙｓｍｕａｉｎａｄｐｏｏｐｘｅｍｅｔ．ｎｔｉｉａｉｎｏｈｒｃｉｇＴｅｐｏｏｅｏｔｔｔｇｉｅｉｄｂｉｌｔｎｒｔｔｅｅｐｒｎｓａｌｏｒｙｉｆｏｙｉ
ＧａｇｏｇＨｎＫｎｅｈｏｇｏｐｒｔｎＦｎｉｇＳｈｍｅｏ００Ｎ．００１７３ｕｎｄｎｏｇｏｇＴｃｎｌＣｏｅａｏｕｄｎｃｅｆ２１（ｏ２１００ — ）ｏｙｉ
１引言
目前，光伏电池组件和光伏并网控制器的效率是影响小型光伏发电系统效率的主要因素，而光伏电池组件效率由生产工艺决定，因此。提高系统效率的关键在于并网控制器的并网逆变控制技术
ｐｉｔｒｃｉｇＭＰ）ｓａｇ，ｅｐｒｒｎｂｅｅｍｔｄｂｓｄｏａｉｌ－ｔｒｏｅｐｏｅｓｅｄｎｓｏａｋ（ＰＴｔｔｙｔｅｕｂａｄｏｓｒｅｏａｅｎｖｒｂｅｓｐｉｐｐｓｄｔｉｒｐｅｉｓｎｔｎｒｅｈｔｖｈａｅｓｏｏｍｖｅ
第４６卷第２期
２１０２年２月
电力电子技术
ＰｗｒＥｅｔｏｉｓｏｅｌｃｒｎｃ
Ｖｏ．６，Ｎｏ２１４．
Ｆｂｕｒ０１ｅｒａｙ２２
单相光伏并网发电系统控制方法的研究
杨苹，曾晓生
（南理工大学，东省绿色能源技术重点实验室，广东广州华广５０４）１６０

单相光伏并网系统的分析与研究

单相光伏并网系统的分析与探究摘要：随着能源危机和环境问题日益严峻，光伏发电作为一种清洁、可再生能源受到了广泛关注。

单相光伏并网系统作为光伏发电系统的一种，其特点是结构简易、安装便利、适用范围广泛，因此在家庭、商业和工业领域得到了广泛应用。

本文将对单相光伏并网系统的工作原理、构成因素以及影响因素进行分析和探究，旨在为光伏发电系统的设计、安装和运行提供理论指导和技术支持。

第一部分：引言随着全球能源需求的不息增加和化石燃料资源的日益枯竭，清洁、可再生能源成为了全球能源领域的探究热点。

其中，光伏发电作为一种具有宽广应用前景的新能源形式，以其无污染、零排放、长寿命等特点受到了广泛关注。

单相光伏并网系统作为光伏发电系统的一种，其具有结构简易、安装便利、适用范围广泛的特点，越来越多地被应用于家庭、商业和工业领域。

因此，对单相光伏并网系统进行深度分析和探究具有重要的意义。

第二部分：单相光伏并网系统的工作原理单相光伏并网系统主要由光伏阵列、逆变器、电网和测控系统组成。

光伏阵列负责将太阳能转换为直流电能，逆变器负责将直流电能转换为沟通电能，然后输出到电网中。

光伏阵列的输出电压和电流由光照强度和环境温度等因素决定，而逆变器则调整沟通电能的输出电压和频率以满足电网的要求。

第三部分：单相光伏并网系统的构成因素单相光伏并网系统的构成因素包括光伏阵列、逆变器、电网和测控系统。

光伏阵列是系统中最核心的部分，它由多个光伏组件组成，负责将太阳能转换为直流电能。

逆变器则是将直流电能转换为沟通电能，并依据电网的要求调整输出电压和频率。

电网是光伏发电系统的输出终端，接收逆变器输出的沟通电能并供电给用户。

测控系统负责对光伏阵列的工作状态进行监测和控制，并依据需要实施故障诊断和维护措施。

第四部分：单相光伏并网系统的影响因素单相光伏并网系统的性能受多种因素的影响，包括环境因素、系统配置和运行管理等。

环境因素主要包括光照强度、温度和湿度等，这些因素对光伏阵列的输出电压和电流产生重要影响。

单相光伏并网逆变器的运行控制技术研究

单相光伏并网逆变器的运行控制技术研究全球能源危机和环境问题的日益加剧,激励了风光等可再生能源并网技术的快速发展。

作为大规模集中式风光电站的重要补充,分布式风光发电受到了国内外学者的广泛关注。

作为一种特殊的分布式发电系统,微电网是实现可再生能源分散接入电网的有效途径,降低可再生能源并网单元对电网的冲击。

然而,微电网中的并网逆变器大多只能向电网注入纯正弦的基波有功电流,存在诸多技术局限,不能满足新型电力市场需求。

本文以微电网中的单相光伏并网逆变器为依托,深入研究了与单相光伏并网逆变器运行控制相关的若干关键技术问题,获得了一些创新性研究成果。

1、针对单相电网同步算法的稳定性、响应速度、以及谐波电压抑制能力进行了详细地研究。

首先,对基于二阶广义积分器的单相锁相环进行了适当的改进,实现了前级二阶广义积分器和后级锁相控制环路的解耦,从而改善了锁相环的稳定性和动态性能。

然后,为兼顾基于正交信号发生器的单相锁相环在电网电压畸变时的锁相精度和响应速度,提出了新的正交信号发生器,以减少正交信号产生过程中的时间延迟。

锁相环技术虽然广泛应用于并网发电系统中,但也存在一些不足。

一方面,为了抑制高频噪声和高次谐波电压,锁相环的控制带宽不能太高,限制了响应速度。

而且,为了抑制低次谐波电压,需要在锁相控制环路之前或之中插入滤波器,导致动态性能进一步降低。

另一方面,频率和相位是通过同一个锁相控制环路得到,两者之间存在交互影响,可能导致系统不稳定。

为避免以上问题,提出了开环结构的电网同步算法。

该算法具有优良的动态性能和谐波电压抑制能力,且不存在稳定性问题。

2、针对单相光伏并网逆变器并网电流的控制,提出了对并网逆变器模型参数变化具有自适应能力的无差拍电流控制算法。

无差拍电流控制动态响应性能极佳,但易受逆变器器件参数变化的影响。

首先建立了无差拍电流控制的跟踪误差模型,然后根据该误差模型设计了电流误差补偿器以消除由输出滤波电感建模不匹配引起的电流跟踪误差。

光伏单相逆变器并网控制技术研究论文(含中英文翻译)

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。

单相光伏并网发电系统控制方法的研究

第46卷第2期2012年2月Vol.46，No.2February2012电力电子技术Power Electronics图1系统主电路拓扑结构1引言目前，光伏电池组件和光伏并网控制器的效率是影响小型光伏发电系统效率的主要因素，而光伏电池组件效率由生产工艺决定，因此，提高系统效率的关键在于并网控制器的并网逆变控制技术和MPPT技术。

小型光伏发电系统的并网应用大多采用单相并网方式，其并网逆变器的控制有4种方式[1]。

电压源输入电流控制方式应用较为广泛[2]。

实现对并网电流的控制，单环PID算法较为成熟有效，能使逆变器输出快速跟随参考信号变化的正弦电流[3]。

随着研究的不断深入，该方法已发展出直接电流控制、间接电流控制和混合控制等策略[4]。

然而，单环PID算法仅能控制并网电流。

因此，在此拟采用双环PI控制，内环控制并网电流，外环稳定直流母线电压，给出并网参考电流的幅值，并结合变步长扰动观测法，实现单相光伏发电系统的MPPT控制和逆变并网。

2系统结构和工作原理2.1系统结构控制算法需要由两级结构构成的拓扑，前级实现MPPT算法功能，后级实现并网逆变功能，图1为系统主电路拓扑结构。

该结构主要包括太阳能电池板、Boost电路、全桥逆变电路、单电感滤波电路和隔离变压器，其特点是可以让前级和后级的控制相互独立，提高系统的稳定性，降低控制难度。

单相光伏并网发电系统控制方法的研究杨苹，曾晓生（华南理工大学，广东省绿色能源技术重点实验室，广东广州510640）摘要：提出一种单相并网逆变控制算法，在传统单环PI控制的基础上加入电压环，提高了直流母线电压的稳定性，使系统更加可靠。

在此基础上，提出基于变步长扰动观测的光伏电池最大功率点跟踪（MPPT）策略，实现单相光伏并网发电系统最大输出功率点的快速、稳定跟踪。

仿真和样机实验结果证明了所提方案的有效性。

关键词：光伏发电；单相并网逆变器；电流控制中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1000-100X（2012）02-0048-04Research on Control Arithmetic of the Single-phaseGrid-connected Photovoltaic SystemYANG Ping，ZENG Xiao-sheng（South China University of Technology，Guangdong Key Laboratory of Clean Energy Technology，Guangzhou510640，China）Abstract：A kind of control arithmetic of the single-phase grid-connected inverter is proposed.A voltage loop is added to the traditional single loop PI control system for the stability of the bus bar voltage.On this basis，a maximum power point tracking（MPPT）strategy，the perturb and observe method based on variable-step is proposed to improve speediness and stabi-lization of the tracking.The proposed control strategy is verified by simulation and prototype experiments.Keywords：photovoltaic power generation；single-phase grid-connected inverter；current controlFoundation Project：Supported by the Guangdong Science and Technology Program（No.2010A010200004）；The Pro-duce Study Research Combination Project of Guangdong Province and Ministry of Education（No.2009B090300424）；Guangdong HongKong Technology Cooperation Funding Scheme of2010（No.20100107-3）基金项目：广东省科技计划项目（2010A010200004）；广东省教育部产学研结合项目（2009B090300424）；2010年粤港关键领域重点突破招标项目（20100107-3）定稿日期：2011-09-29作者简介：杨苹（1967-），女，广西人，教授，研究方向为电力电子系统分析与控制。

《2024年单相光伏发电并网系统的研究与设计》范文

《单相光伏发电并网系统的研究与设计》篇一一、引言随着社会对可再生能源的日益重视和科技的不断进步，单相光伏发电并网系统逐渐成为绿色能源领域的研究热点。

单相光伏发电并网系统不仅能够有效利用太阳能资源，减少对传统能源的依赖，还能为电网提供稳定的电力支持，具有显著的经济效益和社会效益。

本文旨在研究单相光伏发电并网系统的设计原理、关键技术及其应用，为光伏发电技术的发展和应用提供理论支持和实践指导。

二、单相光伏发电并网系统概述单相光伏发电并网系统主要由光伏电池板、直流汇流箱、逆变器、滤波器、变压器等组成。

其中，光伏电池板是太阳能转换为直流电的核心部件，直流汇流箱则用于集中和保护光伏电池板输出的电流。

逆变器将直流电转换为交流电，并通过滤波器和变压器与电网相连，实现并网发电。

三、系统工作原理与关键技术（一）工作原理单相光伏发电并网系统的工作原理主要包括光伏电池板的电能转换、直流电的汇集与处理、交流电的输出与控制等环节。

在光照条件下，光伏电池板将太阳能转换为直流电，经过直流汇流箱的集中和保护后，送入逆变器进行转换。

逆变器将直流电转换为符合电网要求的交流电，并通过滤波器和变压器与电网相连，实现并网发电。

（二）关键技术1. 最大功率点跟踪技术：通过实时监测光伏电池板的输出功率，自动调整工作点，使系统始终运行在最大功率点附近，提高发电效率。

2. 逆变器控制技术：通过精确控制逆变器的开关过程，使输出的交流电符合电网要求，实现高效、稳定的并网发电。

3. 滤波器设计技术：合理设计滤波器的参数和结构，减小谐波对电网的影响，保证并网电能质量。

4. 防孤岛保护技术：在电网故障或失电时，迅速检测并采取措施，防止孤岛效应的发生，保障系统安全。

四、系统设计与优化（一）系统设计单相光伏发电并网系统的设计需根据实际需求和安装环境进行。

首先需确定光伏电池板的数量和规格，根据负载需求和光照条件进行合理布局。

其次需选择合适的逆变器、滤波器和变压器等设备，确保系统能够高效、稳定地运行。

基于Park变换的单相逆变器静态前馈补偿控制策略

电工电气 (20 8 No.9)基于Park变换的单相逆变器静态前馈补偿控制策略赵月，崔远慧，王延平(大连工业大学信息科学与工程学院，辽宁大连 116000)摘要：针对单相光伏逆变器在双闭环控制系统中电流环采用典型Ⅰ型系统时存在抗干扰性能差的缺点，提出了一种新的电流内环静态前馈补偿控制策略。

通过改进的Park 变换，获得单相逆变器的等效模型，在等效逆变器模型中利用前馈解耦控制的方法得到电流的控制方程，在典型Ⅰ型电流内环控制系统中加入具有静态前馈补偿控制环节的方法抑制电流内环的干扰信号。

通过SIMULINK 仿真可以得出，具有静态前馈控制的电流内环控制器对比采用典型Ⅰ型系统控制器的静态性能和动态性能均良好，有效提高了电流环的抗干扰性能。

关键词：太阳能光伏逆变器；Park 变换；静态前馈补偿；逆变器前馈解耦控制中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2018)09-0012-04Abstract: Aiming at the existing disadvantages of inferior anti-interference ability when the current loop of single-phase photovoltaic inverter adopts the typical I-type system in double closed-loop control system, this paper proposed a kind of new static feed-forward com-pensation control strategy for current loop. Through the improved Park transformation, the equivalent model of the single-phase inverter was obtained. In the equivalent inverter model the feed-forward decoupling control method was used to get the control equation of the currents. For the interference signal in the current control equation, the static feed-forward compensation control method was used to eliminate the interference signal present in the inner loop of the current. The SIMULINK simulation shows that for the current loop with the static feed-forward control, the static property of typical I-type system controller was the same as that of dynamic property, which effectively improves the anti-interference ability of the current loop.Key words: solar photovoltaic inverter; Park transform; static feed-forward compensation; inverter feed-forward decoupling controlZHAO Yue, CUI Yuan-hui, WANG Yan-ping（School of Information Science and Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 6000, China ）Park Transform-Based Static Feed-Forward CompensationControl Strategy for Single-Phase Inverter基金项目：大连市科技局重点项目(2015A11GX009)作者简介：赵月(1992- )，男，硕士研究生，研究方向为电力电子技术应用；崔远慧(1974- )，女，副教授，博士，研究方向为电力电子技术应用。

单相光伏并网功率调节系统的研究的开题报告

单相光伏并网功率调节系统的研究的开题报告一、选题背景及意义光伏发电系统在分布式能源领域成为了不可避免的趋势，然而光伏电源存在着一些固有限制。

由于天气、温度等因素的影响，光伏光电转换效率存在波动，光伏发电系统输出功率波动也越来越大。

因此，为了充分利用光伏发电系统的资源，提高发电效率，提升发电质量，需要对光伏发电系统进行功率调节。

本研究针对单相光伏并网系统采用了最大功率点跟踪技术，结合直流-直流变换器和直流-交流变换器实现了光伏发电系统的功率调节。

通过控制电压、电流等参数，使得光伏发电系统的最大功率点处于最佳状态，以提高系统的发电效率和质量，降低发电成本。

二、研究内容及方法本研究主要包括以下工作：1.单相光伏并网系统的建模及最大功率点跟踪算法研究。

通过建立单相光伏并网系统电路模型，了解其工作原理与特性，同时研究最大功率点跟踪算法，并针对光伏发电系统的特殊性质进行优化改进。

2.直流-直流变换器及直流-交流变换器的设计与控制。

本研究采用了直流-直流变换器和直流-交流变换器进行光伏发电系统的功率调节。

对于直流-直流变换器，需要对其电感、电容及MOS管等元器件进行选型，并设计闭环控制算法；对于直流-交流变换器，需要了解其工作原理及控制策略，并进行拓扑结构设计以及相关元器件的选型。

3.系统仿真平台的搭建。

为了验证本研究提出的单相光伏并网功率调节系统方法的有效性和可靠性，在Matlab/Simulink中设计并实现了仿真平台，并进行了相应的测试和分析。

三、预期目标和意义本研究预期实现单相光伏并网功率调节系统的设计与建设，包括最大功率点跟踪算法的研究与优化、直流-直流变换器和直流-交流变换器的设计与控制、仿真平台的搭建及系统性能测试等。

通过对光伏发电系统进行功率调节，提高光伏发电系统的发电效率和质量，为光伏发电系统的稳定运行提供保障。

同时，本研究的成果也将推动我国光伏发电技术的发展。

单相光伏并网发电系统的研究的开题报告

单相光伏并网发电系统的研究的开题报告一、研究背景随着全球对清洁能源的需求日益增长，光伏发电系统也越来越受到人们的关注。

光伏发电系统是利用光伏材料将太阳能转化为直流电能，再通过逆变器将其转化为交流电能并与电网连接，以实现电力的供给和能源转化的过程。

而由于光伏发电系统与电网的并网特性并非简单地将两种电源连接到一起，所以其并网电流、电压、功率等特性需要进行深入的研究和分析。

二、研究意义单相光伏并网发电系统的研究对于促进清洁能源的发展和应用具有重要的意义。

通过对其电流、电压、功率等特性的研究，可以有效地降低系统的故障率、提高系统的稳定性和可靠性，从而为电网的安全稳定运行提供重要的支撑。

三、研究内容和方法本研究将通过对单相光伏并网发电系统的各项特性进行分析和研究，以实现系统的优化配置和提高其性能。

具体包括以下内容：1. 光伏模块的选择和设计，包括光伏组件的参数优化设计、模块电路的电池支路设计等。

2. 逆变器的选择和设计，包括逆变器输出电路和控制电路的设计和优化。

3. 并网系统的设计和配置，包括并网运行模式的选择、电压、电流、功率等特性的分析和优化、系统保护和控制策略的设计等。

4. 系统性能的评估和测试，包括系统的能量输出、效率、电压、电流波形等参数的测试和分析，以及系统在不同负载和天气条件下的性能分析等。

四、研究目标和预期成果本研究的目标是实现单相光伏并网发电系统的优化配置和提高性能，具体目标和预期成果如下：1. 设计和实现单相光伏并网发电系统，优化光伏模块、逆变器及并网系统等各个方面的配置。

2. 对系统的电流、电压、功率等特性进行分析和研究，提高系统的稳定性和可靠性。

3. 对系统的性能进行评估和测试，包括系统的效率、电压、电流波形等参数的测试和分析，并对系统在不同负载和天气条件下的性能进行分析。

4. 提高对单相光伏并网发电系统的认识，积累相关技术和经验，为清洁能源的推广应用提供重要的支撑。

五、研究计划和进度安排本研究计划于2022年开工，历时一年时间完成。

单相数控光伏并网发电系统的研究的开题报告

单相数控光伏并网发电系统的研究的开题报告一、项目背景光伏发电是目前新型能源领域不可忽视的发展方向。

它以高效率的太阳能发电为主要原理，具有环保、可持续、低成本等优点，被广泛应用于家庭、商业、工业等领域，并逐渐成为解决全球能源短缺的主要方式之一。

然而，光伏发电系统的并网问题一直是困扰产业发展的瓶颈问题之一。

目前市场上常用的光伏发电系统为单相系统，其存在的主要问题是容易受到电网电压、电流波动等因素的影响，导致光伏发电的输出功率不稳定，甚至产生安全隐患。

因此，单相数控光伏并网发电系统的研究显得尤为重要。

二、研究目的和内容本项目的研究目的是针对单相光伏发电系统存在的问题，研究开发一种数控技术并网系统，旨在提高系统的稳定性、可靠性和安全性。

研究内容主要包括以下方面：1. 单相并网光伏发电系统的原理及特点研究。

2. 数控技术在光伏发电系统中的应用研究。

3. 光伏发电系统的电池选型和安装方案研究。

4. 单相并网光伏发电系统的模型搭建及仿真分析。

5. 实验验证与结果分析。

三、研究意义本项目的研究结果对光伏发电系统的发展具有一定的应用价值。

首先，研究开发数控技术并网系统可有效提高单相光伏发电系统的性能，提高光伏发电的输出功率，增加光伏发电系统的利用率，并进一步推动光伏行业的发展。

其次，通过光伏发电系统的模型搭建和仿真分析，可以更加深入地了解光伏发电系统的运行机理和系统特点，为针对性地制定优化方案提供理论基础。

最后，本项目的实验验证结果可为光伏发电系统在实际应用中提供参考，实现真正的产学研紧密结合。

四、研究方法本项目采取文献资料研究、理论分析、仿真建模、实验验证等多种研究方法。

1.文献资料研究：通过查阅相关资料，了解光伏发电系统的原理及数控技术在光伏发电系统中的应用现状。

2.理论分析：建立光伏发电系统的数学模型，对系统的电流、电压、功率等性能指标进行分析，研究系统的特性。

3.仿真建模：采用MATLAB等软件建立数学模型，进行光伏发电系统的仿真，分析系统在不同工况下的性能。

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流并网电流的无静差跟踪。因此，提出了一种基于Ｐａｒｋ变换的双电流闭环控制策略，它能够大大提高并网功率因数，减小入网电流的总谐波失真（Ｔｉｌ１））。该方法首先通过构造虚拟正交电流分量，将单相并网电流虚拟为坐标系下两相正交电流，然后基于Ｐａｒｋ变换，在旋转坐标系下进行ＰＩ控制，从而实现无静差控制。最
ＥＬＥＣＴＲＩＣＤＲＩＶＥ２０１５Ｖｏ１．４５Ｎｏ．６
电气传动２０１５年第４５卷第６期
基于Ｐａｒｋ变换的单相光伏并网控制研究
王亮，王志新，陆斌锋（１．上海交通大学电气工程系，上海２００２４０；
ｇｒｉｄ — ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｃｕｒｒｅｎｔｗｉｔｈｏｕｔｓｔａｔｉｃｅｒｒｏｒ．Ｔｈｕｓ，ａｄｕａｌ — ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎＰａｒｋｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓ
ｃｒｅａｔｅｄｔｏｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｔｈｅ口ｃｕｒｒｅｎｔｗｈｉｌｅｔｈｅｇｉｒｄ — ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｓｔｈｅ口ｃｕｒｅｎｔ．ＡｆｔｅｒＰａｒｋｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，
２．ＪｉａｘｉｎｇＲｅｅｗｎａｂｌｅＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉａｘｉｎｇ３１４０３１，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，ｈｉＣａ）ｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＬＣＬｉｆｌｔｅｒｉＳｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎＰＶｇｒｉｄ．ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｓｙｓｔｅｍｆｏｒｉｔｓｓｍａｌｌｖｏｌｕｍｅａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｉｆｌｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｄｕａｌ — ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｗｉｔｈｇｉｄｒｃｕｒｒｅｎｔ￣ｅｄｂａｃｋａｎｄｃａｐａｃｉｔｏｒｃｕｒｒｅｎｔｆｅｅｄｂａｃｋｃａｎｉｎｈｉｂｉｔｒｅｓｏｎａｎｃｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃａｎｎｏｔｔｒａｃｋｔ司，浙江嘉兴３１４０３１）
摘要：近年来，ＬＣＬ滤波器由于体积小、滤波效果好等优点在光伏并网系统中获得了广泛应用。采用并网电流、电容电流双闭环控制能够有效抑制ＬＣＬ滤波器振荡，提高并网系统稳定性，但传统ＰＩ控制无法实现对交
后，通过Ｍａｔｌａｂ仿真验证了这种控制策略的正确性和有效性。
关键词：并网控制；Ｐａｒｋ变换；单相光伏系统；ＬＣＬ滤波器；ＰＩ控制
中图分类号：ＴＭ４６４文献标识码：Ａ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒｏｆＳｉｎｇｌｅ — ｐｈａｓｅＰＶＧｒｉｄ — ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＳｙｓｔｅｍ、ｔｈＰａｒｋＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎＷＡＮＧＬｉａｎｇ，ＷＡＮＧＺｈｉ — ｘｉｎ，ＬＵＢｉｎ — ｆｅｎｇ２
ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅＴＨＤ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｗａｓ
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ；