光伏并网逆变器控制方法研究(小论文)

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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研究

光伏并网逆变器的控制策略研究光伏并网逆变器是将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电并与电网进行连接的设备。

其控制策略的研究对于提高光伏发电系统的发电效率、稳定性和可靠性具有重要意义。

本文将从控制策略的目标、常见的控制策略以及研究中面临的挑战等方面进行综述。

光伏并网逆变器的控制策略的主要目标是实现光伏发电系统与电网之间的安全、稳定地交流功率传输。

为了达到这个目标,控制策略需要同时考虑逆变器的功率输出、电网的频率与电压以及光伏阵列的最大功率点追踪等多个因素。

常见的光伏并网逆变器的控制策略有以下几种:1.基于传统的电压与频率控制策略:该控制策略通过通过调整逆变器的输出电压与频率来实现光伏发电与电网的匹配。

这种控制策略简单直观,但对于电网电压与频率的变化较为敏感,在不稳定的电网条件下可能会导致逆变器输出功率的波动。

2.基于功率调节的控制策略:通过监测逆变器的输出功率与光伏阵列的实际发电功率之间的差异,并调整逆变器的输出电压与频率来实现功率的匹配。

这种控制策略能够实时跟踪光伏阵列的最大功率点,并能够更好地适应电网的变化。

3.基于自适应控制的策略:该控制策略通过建立逆变器与光伏阵列、电网之间的模型,实时调整控制参数以适应系统的变化。

这种控制策略能够提高系统的响应速度与稳定性,但对于逆变器与光伏阵列、电网之间的模型的准确性要求较高。

光伏并网逆变器的控制策略研究面临着一些挑战。

首先,光伏发电系统与电网之间存在的互动关系较为复杂,因此需要建立准确的数学模型进行研究。

其次,光伏发电的输出功率受天气、光照等因素的影响较大,因此对于最大功率点的追踪需要应对这些不确定性。

此外,光伏发电系统的规模不断扩大,需要研究大规模光伏并网逆变器的控制策略。

最后,光伏发电系统与电网之间的交流功率传输需要满足一定的安全性与稳定性要求,因此需要开展相关的安全性与稳定性分析。

在光伏并网逆变器的控制策略研究中,可以采用理论分析、仿真实验以及实际系统的测试等方法进行。

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

光伏并网逆变器控制策略的研究
光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的重要组成部分,其控制策略的合理性直接影响系统稳定性、输出效率及线路积分,因此,研究光伏并网逆变器控制策略至关重要。

一般来说,光伏并网逆变器的控制策略主要包括电压控制、功率控制及谐波抑制等方面。

电压控制主要是保障逆变器输出电压的稳定,避免电压波动过大带来的不良影响。

在此过程中,可以采用PID控制算法等方法进行电压的调节控制,从而实现输出电压的稳定。

功率控制主要是控制逆变器的输出功率,保障其输出功率满足系统需求并充分利用太阳能资源。

在此过程中,需要对太阳能产生的电能进行有效捕捉,同时又要保障逆变器输出的电能对系统的影响最小。

一般可采用MPPT跟踪、脉冲宽度调制等方法进行功率控制。

谐波抑制方面主要是控制光伏并网逆变器输出的谐波,避免谐波对系统稳定性的不良影响。

在此过程中,可采用滤波器等方法进行谐波的抑制处理。

总之,在光伏并网逆变器控制策略研究过程中,需要对光伏发电、逆变器控制及电力系统等方面进行深入研究,以实现光伏发电系统的高效、稳定运行。

并网光伏逆变器的控制算法研究

并网光伏逆变器的控制算法研究

并网光伏逆变器的控制算法研究随着光伏发电技术的不断发展和成熟,光伏发电市场正在逐渐扩大。

然而,光伏发电系统的功率输出和传输必须经过逆变器进行调整,这样才能使得发电质量更好、更稳定。

并网光伏逆变器的控制算法是当前光伏发电系统研究中比较热门的领域,也是光伏发电系统中最核心的技术之一。

一、并网光伏逆变器的控制算法的研究意义控制算法是并网光伏逆变器的核心技术。

通过优化算法,可以提高并网光伏逆变器的控制精度,避免发电系统冲突和故障,以提高光伏发电系统的工作效率。

一方面,优化算法可以提高并网光伏逆变器的稳定性和输出电压,确保逆变器输出的电流与负载的需求匹配,以最大限度地优化光伏发电系统的发电效率。

通过调整逆变器的输出功率,可以减少电网的负荷压力,从而使得发电和供电更加平衡、稳定。

另一方面,优化算法可以优化光伏发电系统的渗透性,并缓解电网负荷不均衡和不稳定性问题。

通过减少光伏发电系统对电网的负担,可以使得电网的电负荷得到更好地平衡和稳定,从而提高发电系统在电网中的接受性和适应性。

二、并网光伏逆变器的控制算法的现状目前,国内外关于光伏发电系统控制算法研究主要集中在以下几个方面:一是优化逆变器的控制算法。

通过优化逆变器的控制算法来提高光伏发电系统的控制精度和输出电压,以保障逆变器输出的电流与负载需求匹配,优化光伏发电系统的发电效率。

二是优化电网输入的功率,以减少光伏发电系统对电网的压力。

通过减少光伏发电系统对电网的负担,可以使得电网的电负荷得到更好地平衡和稳定,提高发电系统在电网中的接受性和适应性。

三是研究逆变器的最大功率点跟踪算法,以优化光伏发电系统的节能效果。

最大功率点跟踪算法能够保证光伏发电系统能够在最大功率点输出功率,以最大限度地提高光伏发电系统的能效。

三、并网光伏逆变器的未来发展展望一方面,未来的光伏发电系统将更加智能化和便捷化。

未来的并网光伏逆变器将搭载更加高端的硬件和软件,能够更快地响应电网变化,还将改进并网光伏逆变器的交互性,使得用户可以更为方便地对光伏发电系统进行操作。

并网逆变器控制方法研究

并网逆变器控制方法研究

并网逆变器控制方法研究一、前言随着太阳能光伏发电技术的成熟和应用的广泛,太阳能发电在能源领域中的地位逐渐提升。

并网逆变器是太阳能发电系统的核心部件,其主要功能是将太阳能电池板发出的直流电转换为交流电,并将其接入电网。

并网逆变器控制方法是并网逆变器能否稳定、高效运行的重要因素之一。

本文将详细介绍并网逆变器控制方法的研究现状及未来发展趋势。

二、控制方法分类1. MPPT控制最大功率点跟踪(MPPT)是太阳能发电系统的核心技术之一。

MPPT控制方法可以使太阳能电池板输出的电能达到最大值,提高发电效率,减少系统能耗。

常用的MPPT控制方法有Perturband Observe method(P&O)、Incremental Conductance算法(INC)和卡尔曼滤波(Kalman filter)。

P&O算法是一种较为简单的MPPT控制方法,其原理是测量电池板输出电压和电流,随着输出电压的变化向MPPT方向变化测量电池板输出功率。

P&O算法在应用中具有易实现、计算量小等优点,但其容易受到云遮挡、阴雨等气象因素的干扰,且当电池板工作在低光照条件下时,易跳出最大功率点区域。

INC算法是一种基于电池板输出电流斜率的MPPT控制方法,通过计算输出功率的导数来确定负载电流、直流总电流以及直流电压,并且通过比较直流电流与负载电流大小,判断当前工作点是否在最大功率点上方或下方。

INC算法相较于P&O算法有更高的追踪精度和鲁棒性,但其设计和实现复杂度更高。

卡尔曼滤波是一种可以提高MPPT精度的算法,其基于卡尔曼滤波理论,利用电池板输出电压及电流数据,运用卡尔曼滤波算法对数据进行处理,得到最优控制指令。

卡尔曼滤波算法适合在复杂环境中进行运行,具有较好的适应性和稳定性,但需要较高的计算资源。

2. 有功功率控制有功功率控制(Active Power Control)是并网逆变器控制方法中广泛采用的一种方法,通过对逆变器输出的有功功率的控制,使其能够更精准地满足电网的有功功率需求,从而实现更高效的发电和传输。

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

光伏并网逆变器控制策略的研究摘要:随着清洁能源的重要性日益凸显,光伏发电系统逆变器的研究备受关注。

该文通过对光伏并网逆变器控制策略的研究,探讨了逆变器的控制技术和发展趋势,为光伏发电系统的运行和控制提供了理论支持。

关键词:光伏并网逆变器;控制策略;技术发展二、光伏并网逆变器的控制策略1. 光伏并网逆变器的基本工作原理光伏并网逆变器是将光伏电池板产生的直流电转化为交流电,并通过并网到电网系统中供电的装置。

其基本工作原理是通过逆变器将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电,使光伏系统能够与电网实现并联运行。

逆变器还具有电压、频率调节和功率因数修正等功能,以保证光伏发电系统与电网的安全运行。

2. 逆变器的控制策略逆变器的控制策略包括在不同工作条件下调整并控制逆变器的输出电压、频率和功率因数等参数,以保证光伏发电系统与电网的稳定运行。

通常采用的控制策略包括电压源控制、电流源控制和功率控制等方式。

在光伏发电系统中,由于光照条件的变化和电网负载的波动,逆变器需要能够自适应地调整输出参数,以保证光伏系统的最大功率点追踪和电网的稳定运行。

3. 技术发展趋势随着光伏技术的不断发展和市场需求的增长,光伏并网逆变器的控制策略也在不断创新和改进。

未来的发展趋势主要包括以下几个方面:(1)智能化控制:通过引入智能控制技术,实现逆变器对光伏发电系统的自适应调节,以提高系统的运行效率和稳定性。

(2)多能源协调:结合风力发电、储能系统等多种清洁能源,实现多能源的协调管理,提高系统的整体性能。

(3)网络通信技术:应用先进的网络通信技术,实现光伏并网逆变器之间的信息交互和协调控制,以提高系统的整体性能和可靠性。

(4)智能监控系统:建立智能监控系统,实现对光伏发电系统的实时监测和远程控制,以保证系统的安全运行和高效发电。

三、结论对于光伏并网逆变器控制策略的研究具有重要的理论和应用价值。

通过对逆变器的控制策略的研究,可以有效提高光伏发电系统的运行效率和稳定性,推动清洁能源的发展和利用。

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。

光伏并网逆变器电流控制策略的研究

光伏并网逆变器电流控制策略的研究

光伏并网逆变器电流控制策略的研究
光伏并网逆变器电流控制策略是为了实现光伏发电系统与电网之间的
高效能转换和稳定的电能注入而进行的研究。

光伏并网逆变器是将光伏发
电系统输出的直流电能转换为交流电能并注入电网的装置,其电流控制策
略的优化能够提高系统的性能和稳定性。

1.电流控制器的设计:光伏并网逆变器必须能够根据电网的要求控制
输出电流的大小和波形。

传统的电流控制器采用PI控制器或者模糊控制器,但这种控制器在应对光伏输出电流瞬时变化较大的情况下容易产生误差。

因此,当前的研究主要集中在模型预测控制、自适应控制等非线性控
制策略的设计和实现。

2.电流调节策略的研究:为了满足电网对电流波形和功率因数的要求,需要对光伏并网逆变器的电流进行调节。

常见的调节策略有包络控制策略、直接电流控制策略和模糊控制策略等。

这些策略主要通过改变逆变器的控
制参数来实现对电流波形和功率因数的调节。

3.技术经济性的研究:光伏并网逆变器电流控制策略的研究还需要考
虑其对系统的技术经济性的影响。

比如,是否能够降低系统的成本、提高
系统的效率等。

为了实现这些目标,可以利用先进的控制算法和器件设计
来降低系统的能耗,提高系统的效率。

光伏并网逆变器电流控制策略是目前光伏发电系统中一个重要的研究
领域。

通过采用先进的控制策略,可以有效提高光伏并网逆变器的电流控
制性能,实现稳定的电能注入。

同时,可以降低系统运行的成本,提高系
统的技术经济性。

因此,对光伏并网逆变器电流控制策略的研究具有重要
的理论和实际意义。

光伏发电中的逆变器控制技术研究

光伏发电中的逆变器控制技术研究

光伏发电中的逆变器控制技术研究随着全球对可再生能源的需求日益增长,光伏发电逐渐成为一种可行的替代方案。

作为光伏发电系统中最重要的组成部分之一,逆变器的控制技术也越来越受到关注。

本文将对光伏发电中的逆变器控制技术进行研究。

一、逆变器的基本原理逆变器是将直流电转换成交流电的电子设备。

在光伏发电系统中,逆变器的主要作用是将直流电从太阳能板转换为交流电,以提供给电网或独立的用电负载。

逆变器的工作原理是利用半导体器件产生高频脉冲,通过控制脉冲的宽度和频率,来调节输出电压和频率。

逆变器的输出交流电可以与电网的电压和频率匹配,从而实现输出电力的稳定和可靠。

二、现有逆变器控制技术的分析目前,光伏发电系统中常用的逆变器控制技术包括PWM控制和MPPT控制。

1. PWM控制技术PWM控制技术是通过调节脉冲的宽度和频率来控制逆变器输出的电压和频率。

此技术的优点是输出电流稳定,但输出电压的波动较大,需要安装LC滤波器来减小波动幅度。

此外,PWM控制技术还存在着温度漂移问题,其输出电压和频率的稳定性随着温度的变化而变化。

为了解决这一问题,需要增加温度补偿电路,提高控制精度。

2. MPPT控制技术MPPT控制技术是为了克服光伏组件输出电压和电流的变化而提出的。

其工作原理是通过改变光伏组件的工作点,使得输出功率最大化,从而提高光伏发电系统的效率。

MPPT控制技术的优点是适用于各种环境和天气条件,可以得到最大输出功率。

但其缺点是控制电路较为复杂,硬件成本较高。

三、逆变器控制技术的发展趋势随着科技的不断发展,逆变器控制技术也在不断地创新和发展。

未来,逆变器控制技术的发展趋势可以从以下几个方面进行预测。

1.智能化控制随着物联网技术的飞速发展,逆变器控制技术也将向智能化方向发展。

逆变器将通过与智能电网和其他设备的连接,实现智能化的控制和管理。

智能化的控制可以根据需求实时调整输出功率大小和负载管理,提高光伏发电系统的可靠性和效率。

2. 多级变换技术传统的逆变器主要采用单级变换结构,输出电压和电流波动较大,容易产生谐波干扰。

光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)

光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)
本文根据光伏发电阵列和逆变器结构特点,提出了依赖于DC-DC与DC-AC两级并网逆变器结构。由于DC-DC和DC-AC电路的相互具有独立的特性,分别分析了DC-DC和DC-AC,其中,重点分析的是DC-AC的工作原理。本文的重点是对并网逆变控制器进行设计,包括有逆变器的驱动电路设计、逆变器驱动电路的软件编程以及并网过程中直流侧欠电压、直流侧过电压、交流侧电流等硬件电路的设计。此外,该设计对主电路元件的参数的选择、系统的最大功率跟踪方法进行了详细的分析。
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。

光伏并网逆变器PR控制方法研究

光伏并网逆变器PR控制方法研究

光伏并网逆变器PR控制方法研究作者:肖毅强曹雷来源:《科技探索》2012年第12期中图分类号:TH 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2012)12-0209-01摘要:传统PI瞬时值控制具有结构简单、控制参数易于整定,应用广泛等优点,但在静止坐标系下存在着稳态误差,造成并网电流的谐波增大、鲁棒性小等不足。

本文从传统PI控制原理出发,提出了一种比例谐振控制方法并进行了深入的研究。

通过MATLAB仿真验证,结果表明该方法能有效改善电流波形,在静止坐标系下实现零稳态误差控制,提高系统的鲁棒性及并网运行效率。

关键字:光伏系统并网逆变器 PI控制 PR控制稳态误差0 引言加速开发利用以太阳能等可再生能源,是解决当前能源问题的有效途径。

光伏并网逆变器的控制目标是:提高逆变器输出电流的稳态和动态性能。

要达到这些目标,一方面要合理设计主电路,另一方面要合理设计控制系统。

控制系统是并网逆变器功能实现的核心,与上述性能指标息息相关。

目前,光伏并网逆变器的控制方法有很多,如滞环比较控制、PI控制、无差拍控制、重复控制和模糊控制等。

本文从常规的PI瞬时值比较控制方法出发,提出了一种比例谐振控制器,并进行了深入的研究。

结果表明该方法能在静止坐标系下跟踪参考电流实现零稳态误差控制,有效改善并网电流波形。

1 传统PI瞬时值控制原理可见,这是一个有限值,系统存在零稳态误差。

当光伏并网逆变器接入电网,相位误差会降低功率因数和抗干扰能力,一般需要电网前馈补偿。

但电网前馈补偿却存在局限性:⑴前馈控制的目标是抵消电网电压,这依赖于交流电压幅值和相位的准确检测和反馈检测,以及交流电压和并网逆变器输入直流电压的检测精度。

⑵前馈控制仅仅能减小电网电压引起的稳态误差,不能改变电流反馈PI控制所存在的开环增益受限问题。

因而,对于系统本身跟踪给定量的稳态误差和逆变器开关死区时间引起的电流谐波等问题没有作用。

在基波角频率ω0之前PI控制器的幅值增益很高,并且随着角频率的的增加,幅值增益逐渐减小。

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

光伏并网逆变器控制策略的研究本文主要研究光伏并网逆变器的控制策略,针对目前市场上常见的串联逆变器和集中式逆变器进行分析和比较,介绍了两种逆变器的工作原理和特点,并对其控制策略进行了研究和分析。

首先,串联逆变器与集中式逆变器的工作原理不同。

串联逆变器是将太阳能电池板串联起来,实现不同电压之间的匹配,输出电压与之串联的电池板数量成正比。

而集中式逆变器则将所有的太阳能电池板并联起来,直接输出电压。

由于电池板串联存在电压失配问题,从理论上讲,串联逆变器的效率应该低于集中式逆变器。

然而,在实际中,串联逆变器的效率却比集中式逆变器高很多。

这是因为串联逆变器拥有更好的MPPT跟踪技术和更先进的控制策略。

串联逆变器可以对每一个电池板进行单独的控制,可以更好地充分利用阳光资源,从而提高效率。

同时,串联逆变器可以有效解决栅极漏电流问题,减少逆变器本身的功耗。

接着,本文对光伏并网逆变器的控制策略进行了研究和分析。

逆变器的控制策略主要包括MPPT跟踪、功率控制、滤波器控制和保护控制等方面。

其中,MPPT跟踪是最为重要的一个方面,直接影响逆变器的效率和功率输出。

目前市场上常见的MPPT跟踪方法有Perturbe and Obserbe、Incremental Conductance、Fractional Open Circuit Voltage 等方法。

这些方法都有其特点和适用范围,需要根据实际情况选择合适的方法。

在功率控制方面,根据并网电网的要求,逆变器需要保持输出功率的平稳和稳定,避免对电网造成影响。

因此,逆变器需要配备相应的功率控制装置,如PI控制器、PWM控制器等。

在滤波器控制方面,逆变器需要对其输出进行滤波,以消除交流电源中的高频噪声和谐波,保证输出电流的质量。

根据滤波器的类型和参数的不同,逆变器的实际效果会有所不同。

最后,逆变器的保护控制也很重要。

逆变器需要具备多种保护功能,以保证其在故障情况下及时停机,避免对人身财产造成损害。

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

光伏并网逆变器控制策略的研究【摘要】光伏并网逆变器控制策略在光伏发电系统中起着至关重要的作用。

本文通过对现有的光伏并网逆变器控制策略进行深入分析,探讨了其关键技术和优化方法。

同时结合仿真实验,验证了不同控制策略在实际应用中的效果。

通过对控制策略的应用现状进行总结,展望了未来的发展方向,并强调了研究的重要意义。

本文旨在为光伏并网逆变器控制策略的研究提供参考,促进其在光伏发电系统中更加有效、稳定地运行,为实现清洁能源的可持续发展做出贡献。

【关键词】光伏并网逆变器控制策略、研究背景、研究意义、现状分析、关键技术、优化方法、仿真实验、应用现状、总结与展望、未来发展方向、研究的意义。

1. 引言1.1 研究背景光伏并网逆变器控制策略的研究背景:当前,随着光伏发电装机规模的不断扩大和电网智能化水平的提升,光伏并网逆变器控制策略的要求也日益严格。

如何在实际应用中有效地控制光伏并网逆变器,实现对光伏发电系统的高效管理和运行成为了当前研究的重要课题之一。

通过对光伏并网逆变器控制策略进行深入研究,不仅可以提高光伏系统的整体性能,还可以为光伏发电技术的进一步发展提供重要的理论支持和技术指导。

1.2 研究意义光伏并网逆变器是光伏发电系统中的关键部件,控制策略对于光伏发电系统的性能和效率起着至关重要的作用。

对光伏并网逆变器控制策略进行深入研究具有重要意义。

光伏并网逆变器控制策略的研究可以提高光伏发电系统的发电效率,增加可再生能源的利用率,降低能源消耗对环境的影响,从而推动清洁能源的发展。

光伏发电系统的并网逆变器控制策略的优化,还可以提升系统的稳定性和可靠性,减少电力系统的供电压降,提高系统的功率因数,改善电网的质量。

随着能源环境的日益恶化和全球气候变化的加剧,发展清洁能源已经成为全球的共识。

光伏并网逆变器控制策略的研究将为推动清洁能源的发展提供技术支撑和实践经验,为建设低碳、环保的社会做出贡献。

光伏并网逆变器控制策略的研究具有重要的实践意义和社会意义。

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

光伏并网逆变器控制策略的研究光伏并网逆变器是太阳能发电系统中一种关键设备,主要作用是将太阳能电池板发出的直流电转化为交流电供电线路使用。

然而光伏并网逆变器所使用的控制策略至关重要,其性能直接决定了光伏发电系统的整体效率和稳定性。

因此本文将针对光伏并网逆变器的控制策略进行详细探究。

光伏并网逆变器的控制策略主要包括两个方面,即直流侧和交流侧控制。

直流侧控制通常采用最大功率点跟踪(MPPT)算法,其主要目的是最大化太阳能电池板的输出功率,以提高系统效率。

MPPT算法主要有基于传统Perturb-and-Observe(P&O)算法和改进型算法两种,前者快速响应但容易产生振荡,后者稳定性良好但响应较慢。

交流侧控制则包括即时控制和间接控制两种,即时控制主要针对逆变器的电压和电流进行调节,以保证输出电压和频率稳定;而间接控制则通常采用PID控制器对输出电压进行调节,以确保电网电压质量和稳定性。

除了MPPT和交流侧控制,光伏并网逆变器还可采用一系列其他控制策略来提高其性能。

例如,主动谐振电压调制控制(APVM)可以降低谐波污染,并提高系统效率;无功功率控制(QPC)可调节逆变器的无功功率,以便维护电网电压质量和稳定性。

此外,采用人工神经网络、遗传算法和模糊逻辑等智能控制方法也可以进一步提高光伏并网逆变器的性能和适应能力。

总之,光伏并网逆变器的控制策略对于光伏发电系统的性能和稳定性至关重要。

在实际应用中,应针对具体场景和需求,选择合适的MPPT算法和交流侧控制方法,并结合其他控制策略来提高系统性能。

未来,需要进一步探究智能控制方法在光伏并网逆变器中的应用,并持续优化控制算法和性能,以推动光伏发电技术的发展和普及。

光伏单相逆变器并网控制技术研究论文(含中英文翻译)

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。

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

光伏并网逆变器控制策略的研究
光伏并网逆变器是太阳能光伏发电系统中的重要组件之一,其主要功能是将光伏模块
产生的直流电转换为交流电,并将其与电网进行连接。

逆变器的控制策略对于光伏发电系
统的运行稳定性、发电效率和电网互动性能等方面起到至关重要的作用。

传统的光伏并网逆变器控制策略主要包括最大功率点跟踪(MPPT)控制、电压型和电
流型等控制方式。

MPPT控制是提高光伏发电系统发电效率的关键控制策略之一。

其原理是根据光照强度和温度等变量调整逆变器的工作状态,使得光伏模块输出的功率达到最大。

这样可以最大限度地提高光伏发电系统的发电量,提高系统的经济效益。

电压型逆变器控制策略是通过调节逆变器的输出电压来控制光伏发电系统与电网的接入。

其主要优点是控制简单,但缺点是系统响应速度慢,不能及时应对光伏发电系统的动
态变化。

近年来,随着电力系统的发展和光伏技术的不断进步,新的光伏并网逆变器控制策略
也在不断涌现。

预测控制策略可以通过预测光伏模块输出功率的变化趋势来调整逆变器的
工作状态,提高系统的响应速度和稳定性。

智能控制策略可以根据实时的电力需求和光伏
系统的发电情况来调整逆变器的输出电流和电压,最大程度地提高光伏发电系统的效益。

光伏并网逆变器控制策略的研究是光伏发电技术发展的重要方向之一。

传统的控制策
略虽然已经比较成熟,但在响应速度、稳定性和效益等方面还存在一定的改进空间。

未来
的研究应该结合光伏发电系统的实际情况,探索更加高效、稳定和智能的逆变器控制策略,为光伏发电系统的发展和应用提供技术支持。

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究一、本文概述随着全球对可再生能源需求的持续增长,光伏发电技术因其清洁、可再生、无污染的特性,受到了广泛关注。

光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备,其性能直接影响到整个系统的运行效率和电能质量。

传统的光伏并网逆变器通常采用变压器结构,虽然这种结构在一定程度上能够实现电气隔离和电压匹配,但也存在体积大、成本高、效率低等问题。

因此,研究无变压器结构的光伏并网逆变器拓扑及其控制策略,对于提高光伏系统的整体性能、降低成本、推动光伏发电技术的广泛应用具有重要意义。

本文首先介绍了光伏发电系统的基本原理和并网逆变器的功能要求,阐述了无变压器结构光伏并网逆变器的研究背景和必要性。

随后,文章详细介绍了无变压器结构光伏并网逆变器的拓扑结构,包括其基本原理、电路构成以及与传统变压器结构逆变器的区别。

在此基础上,文章重点研究了无变压器结构光伏并网逆变器的控制策略,包括最大功率点跟踪控制、并网电流控制、孤岛效应检测与保护等方面。

通过理论分析和仿真实验,验证了所提控制策略的有效性和优越性。

文章对无变压器结构光伏并网逆变器的应用前景进行了展望,并指出了进一步研究的方向和可能的挑战。

本文的研究成果将为光伏发电技术的发展提供新的思路和方法,有助于推动可再生能源技术的快速发展和应用。

二、无变压器结构光伏并网逆变器拓扑随着可再生能源的日益普及,光伏(PV)技术已成为一种重要的清洁能源解决方案。

光伏并网逆变器是光伏系统的核心组成部分,其设计对于提高系统的效率和可靠性至关重要。

传统的光伏并网逆变器通常采用变压器结构,但近年来,无变压器结构的光伏并网逆变器因其高效率、低成本和紧凑的设计而受到了广泛关注。

无变压器结构光伏并网逆变器拓扑主要基于直接功率转换技术,省去了传统的工频变压器,从而降低了系统的体积和重量。

这种拓扑结构的关键在于使用高效的电力电子开关器件和先进的控制策略,实现直流(DC)到交流(AC)的直接转换。

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

光伏并网逆变器控制策略的研究一、研究背景光伏发电作为清洁能源之一,受到了广泛的关注和应用。

光伏发电系统中的并网逆变器是将光伏组件输出的直流电转化为交流电并接入电网的关键设备。

逆变器控制策略的设计对光伏系统的性能和运行稳定性至关重要。

光伏并网逆变器控制策略的研究,对于提高逆变器的效率、降低系统的损耗、提升系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

二、研究内容1. 光伏并网逆变器的工作原理分析2. 光伏并网逆变器控制策略的分类与特点3. 基于模糊控制的光伏并网逆变器控制策略研究4. 基于神经网络控制的光伏并网逆变器控制策略研究5. 基于模糊神经网络联合控制的光伏并网逆变器控制策略研究三、研究意义1. 提高光伏并网逆变器的效率通过对逆变器控制策略的研究,可以提高光伏并网逆变器的转换效率,降低光伏发电系统的能耗和运行成本。

提高了光伏逆变器系统的整体性能。

2. 降低系统的损耗逆变器在工作过程中会产生一定的损耗,通过优化控制策略,可以降低逆变器系统的损耗,延长设备的使用寿命。

四、研究方法本研究采用了文献调研、理论分析和仿真实验相结合的方法。

首先对光伏并网逆变器的工作原理进行了深入的分析和理解,然后对现有的控制策略进行了分类和整理,并对模糊控制和神经网络控制进行了详细的研究,最后通过建立仿真实验平台进行了验证。

五、研究成果与展望经过一定时期的研究和实验,本研究对模糊控制、神经网络控制和模糊神经网络联合控制三种光伏并网逆变器控制策略进行了研究和分析,发现各种控制策略在提高逆变器效率、降低系统损耗、提升系统稳定性和可靠性等方面具有较好的效果。

未来,我们将进一步深入研究光伏并网逆变器控制策略,并探索新的控制方法,以满足光伏发电系统在实际应用中对控制策略的需求,为光伏发电系统的发展和应用提供更好的技术支持。

光伏并网逆变器控制策略的研究,对于提高光伏发电系统整体性能,降低系统运行成本,保障系统运行安全具有重要意义。

本研究的成果有望为光伏发电系统的控制策略设计和优化提供参考,并为光伏发电系统的发展和应用做出贡献。

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

光伏并网逆变器控制策略的研究光伏并网逆变器是将光伏直流发电系统转换为交流电并与电网进行连接的重要设备。

其控制策略的优劣直接影响系统的性能和稳定性。

本文将从光伏并网逆变器控制策略的发展、分类和应用等方面进行研究。

光伏并网逆变器控制策略的发展历程主要经历了传统控制策略、改进控制策略和新型控制策略三个阶段。

传统控制策略主要包括开环控制和闭环控制两种。

开环控制策略简单且成本低,但控制精度较差,不能保证系统的稳定性。

闭环控制策略通过反馈控制来提高系统的稳定性和响应速度,但随着系统复杂度的增加,闭环控制策略的实施成本也增加了。

为了克服传统控制策略的不足,改进控制策略应运而生。

改进控制策略主要采用模糊逻辑控制、神经网络控制和PID控制等方法,提高了系统的控制精度和稳定性。

新型控制策略则是在改进控制策略的基础上,引入了MPPT最大功率点跟踪控制、无功功率控制和谐波抑制控制等技术,进一步提升了系统的性能。

光伏并网逆变器控制策略可按照不同的技术要求进行分类。

根据控制目标可分为功率控制策略和电流控制策略。

功率控制策略主要关注光伏并网逆变器的输出功率与电网的需求功率之间的匹配,以保证系统的稳定性和可靠性。

常见的功率控制策略有PQ控制策略、PV控制策略和I-V控制策略等。

电流控制策略则主要关注光伏并网逆变器输出电流与电网的电流质量要求之间的关系,以保证系统对电网的影响最小化。

常见的电流控制策略有直流电流防护控制、无功功率控制和谐波抑制控制等。

光伏并网逆变器控制策略的应用主要包括分布式发电系统、光伏微电网和光伏智能电网等。

分布式发电系统是将多个光伏并网逆变器连接在一起,通过统一的控制策略实现系统的协调运行。

光伏微电网是将光伏并网逆变器与其他发电设备和储能装置相结合,形成了一个小型的独立供电系统,可以提供可靠的电力供应和能源管理。

光伏智能电网则是将光伏并网逆变器与智能电网技术结合,实现对电网的积极参与和调节,提高电网的可靠性和稳定性。

光伏并网逆变器控制方法研究(小论文)

光伏并网逆变器控制方法研究(小论文)

光伏并网逆变器控制方法研究【摘要】本文以3KW的家用型光伏并网发电系统为例,对光伏并网发电系统的核心——并网逆变器,进行控制策略的研究。

在MATLAB/SIMULIINK环境下建立光伏并网发电系统的数学模型,并选用电流滞环比较控制、无差拍控制、数字PID控制进行仿真研究。

仿真结果表明,三种控制策略都能得到符合并网要求的输出电流,其中无差拍控制得到的电流波形最佳。

【关键词】光伏并网,最大功率点跟踪,逆变控制,MA TLAB1绪论自世界上第一座光伏电站建立以来的40多年间,光伏发电产业的发展非常迅速。

截至2014年,全球的光伏装机总容量超过了160GW,我国的光伏装机总量也达到了28GW。

不过,在我国光伏产业发展迅速的背后,隐藏着光伏并网率低的问题。

针对这一问题,本文以3KW光伏并网发电系统为例,对并网逆变器的控制方法进行研究。

同时,对传统的逆变控制方法进行改进,以获得更好的逆变效果。

2光伏并网发电系统的组成如图2.1所示,本文采用的是双级式的单相光伏并网发电系统。

整个系统由光伏电池、DC/DC变换环节、DC/AC逆变环节和滤波器组成。

光伏电池输出的电能进入DC/DC变换环节进行升压,同时实现最大功率点跟踪;稳定的直流电压由DC/AC逆变成交流电流,经过LC滤波器后并入电网。

Grid图2.1 双级式单相光伏并网发电系统3MPPT算法最大功率点跟踪(MPPT)是指在温度、光照发生变化时,系统仍能使光伏电池的保持最大功率输出。

目前,常用的MPPT控制算法有恒定电压法、电导增量法、扰动观察法[1-2]和模糊控制[3]等。

本文采用的MPPT算法是一种改进的电导增量法,电导增量法的控制原理是:通过比较光伏阵列的瞬时导抗与导抗变化量的方法来实现对最大功率的跟踪;理论依据是光伏电池dP dU=,的P-V特性曲线是一条单峰的曲线,在最大功率点处功率对电压导数为0,即/0 dP dU的符号来确定增大或减小电压。

这种判断方法需要多判断一次dU的符通过判断/∙作为判断式,避免了分母为0的情况,号,增加了工作量。

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光伏并网逆变器控制方法研究
【摘要】本文以3KW的家用型光伏并网发电系统为例,对光伏并网发电系统的核心——并网逆变器,进行控制策略的研究。

在MATLAB/SIMULIINK环境下建立光伏并网发电系统的数学模型,并选用电流滞环比较控制、无差拍控制、数字PID控制进行仿真研究。

仿真结果表明,三种控制策略都能得到符合并网要求的输出电流,其中无差拍控制得到的电流波形最佳。

【关键词】光伏并网,最大功率点跟踪,逆变控制,MA TLAB
1绪论
自世界上第一座光伏电站建立以来的40多年间,光伏发电产业的发展非常迅速。

截至2014年,全球的光伏装机总容量超过了160GW,我国的光伏装机总量也达到了28GW。

不过,在我国光伏产业发展迅速的背后,隐藏着光伏并网率低的问题。

针对这一问题,本文以3KW光伏并网发电系统为例,对并网逆变器的控制方法进行研究。

同时,对传统的逆变控制方法进行改进,以获得更好的逆变效果。

2光伏并网发电系统的组成
如图2.1所示,本文采用的是双级式的单相光伏并网发电系统。

整个系统由光伏电池、DC/DC变换环节、DC/AC逆变环节和滤波器组成。

光伏电池输出的电能进入DC/DC变换环节进行升压,同时实现最大功率点跟踪;稳定的直流电压由DC/AC逆变成交流电流,经过LC滤波器后并入电网。

Grid
图2.1 双级式单相光伏并网发电系统
3MPPT算法
最大功率点跟踪(MPPT)是指在温度、光照发生变化时,系统仍能使光伏电池的保持最大功率输出。

目前,常用的MPPT控制算法有恒定电压法、电导增量法、扰动观察法[1-2]和模糊控制[3]等。

本文采用的MPPT算法是一种改进的电导增量法,电导增量法的控制原理是:通过比较光伏阵列的瞬时导抗与导抗变化量的方法来实现对最大功率的跟踪;理论依据是光伏电池
dP dU=,的P-V特性曲线是一条单峰的曲线,在最大功率点处功率对电压导数为0,即/0 dP dU的符号来确定增大或减小电压。

这种判断方法需要多判断一次dU的符通过判断/
∙作为判断式,避免了分母为0的情况,号,增加了工作量。

针对此问题,本文以dP dU
简化了控制过程,使算法更为简单。

算法的仿真模型如图3.1所示。

4 滤波器设计
理想的电网电压是固定单一频率的,幅值波动在一定允许范文内的正弦波。

经高频逆变控制输出的电流中含有较多高次谐波,在并入电网前必须进行滤波。

在单相光伏并网发电系统中,逆变输出的电流信号中的谐波频率都在开关频率附近及其以上。

因此,本文依据定K 型归一化设计方法[4]设计一个100HZ 的二阶低通滤波器
基准的二阶定K 型低通滤波器的电感电容值为:L ref =1H ,C ref =1F 。

预测逆变系统的特征阻抗为5Ω, M 和K 的值:
M =待设计截止频率/基准截止频率=100HZ/(1/2*pi)=628.32
K =电路特征阻抗/基准特征阻抗=5/1=5.0
则并网逆变系统中二阶滤波器的L 和C 值为:
150.0079575H 7.5975mH 628.32
ref L K
L M ∙⨯==
≈= 10.0003183H 318.3H 628.325ref C C M K μ==≈=∙⨯ 由此,得到100HZ 的低通滤波器如图4.1所示。

5 逆变控制策略研究
光伏并网逆变控制可以分为电压型逆变控制和电流型逆变控制。

本文采用电流型逆变控制,省去了电压型逆变控制所需的锁相环节,从而简化了逆变系统。

逆变器的控制方法可分为数字化和智能化两大类。

其中数字化控制有电压均值控制、电流滞环比较控制、无差拍控制[5][6]、数字PID 控制[7]和重复控制等;而智能化控制包括模糊控制、神经网络控制和预测控制等。

本文以图5.1所示的逆变控制仿真模型为基础,对数字化控制方式中的电流滞环比较控制、数字PID 控制和无差拍控制进行研究,并在电流滞环比较控制和数字PID 控制中进行图3.1 电导增量法的仿真模型 图4.1 截止频率为100HZ 的低通滤波器
了一些改进。

5.1 电流滞环比较控制
电流滞环比较控制方式的控制结构简单,不需要对系统建立精准的模型。

控制稳定性好,跟踪速度快,是一种跟踪性能优越的控制方式。

不过,由于误差的不确定性,开关管的开关频率时高时低;而频率过高时,可能会损坏开关管。

针对此问题,本文在滞环输出后串入一个D 触发器,以限制开关管的开关频率,控制器的仿真模型如图5.2所示。

5.2 数字PID 控制
PID 控制的实质是一种三角波比较控制。

通过反馈的采样电流与参考电流比较得到误差信号,将误差信号进行PID 调节后,再与三角波载波调制得到控制PWM 波。

传统的模拟PID 由于运算速度不快,相当于在控制器中增加了一个延时环节,影响了控制系统的响应速度。

随着DSP 等数字芯片而出现的数字PID 控制方式,通过高速的计算速度,大大提高了PID 控制的响应速度和控制精度。

为了更好的跟踪逆变器直流端电压和电网电压的变化,本文设计的数字PID 控制器中,引入了直流端电压和电网电压对PID 调节器输出进行修正。

控制器的仿真模型如图5.3所示,其中PID 的参数整定为:Kp=80,Ki=20,Kd=0。

5.3 无差拍控制 图5.2 电流滞环比较控制仿真模型 图5.1 逆变控制系统仿真模型
图5.3 数字PID 控制器仿真模型
无差拍控制是一种基于精准数学模型的控制方式。

根据逆变系统的状态方程、电流反馈信号和下一周期的输出量,计算出下一采样周期的控制脉冲宽度。

其特点是当拍计算,当拍输出。

由图5.1所示的逆变控制系统模型可以得到逆变器输出端的电压方程为
L AB L g g di U U U L U dt
=+=+ (1) 对式(1)两边进行离散化得
()[(1)()]()AB L L g s
L U k i k i k U k T =+-+ (2) 由于电容电流0C i ≈,因此可用参考电流(1)ref i k +代替(1)L i k +,则下个采用周期的逆变输出电压平均值
()[(1)()]()AB ref L g s
L U k i k i k U k T =+-+ (3) 由式(3)建立无差拍控制器的仿真模型如图5.4所示。

6 仿真研究与结果分析
根据前文的分析与建模,建立如图6.1所示的光伏并网发电系统仿真模型,其中在光照强度在系统运行2s 后由1000W /㎡变为1200 W /㎡。

仿真得到的波形如图6.2~图6.5所示。

从图6.2可知,采用电导增量法的MPPT 控制,在光照发生变化时能较快地跟踪功率的变化,找到最大功率点。

同时,功率的振荡幅度也较小。

而三种逆变控制方法也能很好的抵抗直流端的扰动,并且输出波形质量较高的并网电流。

三种逆变控制策略得到输出电流的THD 都在5%一下,满足并网要求,其中无差拍控制的THD 更是达到了0.53%。

同时,出了数字PID 控制由于积分环节的存在使得输出波形在相位上与电网电压存在很小的误差,其他两种控制方式的输出电流都与电网电压同频同相。

图5.4 无差拍控制器仿真模型 图6.1 光伏并网发电系统仿真模型
图6.3 电流滞环比较控制的并网电流与电网电压波形

6.5 无差拍控制的并网电流与电网电压波形
由比较仿真结果可以得出,在能准确建立系统模型的条件下,无差拍控制的逆变控制效果最佳,总体谐波畸变率最低;其次是数字PID 控制;而控制结构简单的电流滞环比较控制则更适合一些谐波要求较低的场合。

7 总结与展望
本文通过在MATLAB/SIMULINK 环境下建立光伏并网发电系统,对三种逆变器的控制策略进行仿真研究。

仿真结果表明,三种逆变控制策略都能输出满足并网要求的并网电流。

其中,无差拍控制的输出波形质量最佳。

参考文献
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[2] 杨勇,朱彬彬,赵方平,陶雪慧,曹文丰.一种电流预测控制的自适应变步长最大功率跟踪方法[J].中
国电机工程学报,2014,34(6):855-862.
[3] 郑飞,丁明昌.基于模糊控制的光伏最大功率跟踪器[J].电气自动化,2014,36(2):48-50
[4] 森,荣二,薛培鼎.LC 滤波器设计与制作[M].北京:科学出版社,2005:13-18.
[5] 陈燕东,罗安,周乐明,谢宁,金国彬,吕志鹏.一种功率前馈的鲁棒预测无差拍控制并网控制方法
[J].中国电机工程学,2013,33(36):62-70.
[6] 艾淑云,翟登辉,李献伟,王毅.基于无差拍算法的单相光伏并网逆变器的研究[J].通信电源技术,
2014,31(3):4-6.
图6.2 光照变化时的MPPT 控制效果
图6.4 数字PID 控制的并网电流与电网电压波形
[7]张智娟,李丹丹.模糊自适应PID控制电压型逆变器的研究[J].电源技术,2013,37(12):2217-2220.。

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