光伏并网逆变器控制策略的研究
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。
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。
Z源光伏并网逆变器控制策略研究
关 键 词 ：Ｚ 源 ； 逆变器 ； 光伏 并 网 ； 恒 流 控 制
中图分 类号 ： Ｔ Ｐ ３ ６ ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０ ２ ５ ８ — ７ ９ ９ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ５ ３ — ０ ３
Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｚ－ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｉ ｅ ｇ ｒ ｉ ｄ－ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ
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随着传 统能 源 与经 济 、环境 之 间矛 盾 的 １ ３益 突 出 ， 能 源 问 题 将 成 为 世 界 的根 本 问 题 。 因 此 ， 开 发 可 持 续 能 源 成为 人类 面 临 的迫切需 求１ 。 。 。 而 太 阳 能 光 伏 发 电 是 世 界上 节约 能源 、 倡 导 绿 色 电 力 的 一 种 主 要 的 高 新 技 术 产业 。 发 展 光 伏 产 业 已 经 成 为 全 球 各 国 解 决 能 源 与 经 济 发展 、 环 境 保护 之 间矛 盾 的 最佳 途 径 之一 ， 其 中 光 伏 并 网逆 变 器 的研 究 成 为 了各 国科 学 家 青 睐 的 对 象 。 光 伏 并 网 逆 变 器 的 主 要 功 能 是 控 制 光 伏 阵 列 产 生
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｄ ｅ ａ ｄ ｚ ｏ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｕ ｌ ｌ ｂ ｉｄ ｒ ｇ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｗａ ｖ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｔｉ ｒ ｏ ｎ，ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ Ｚ— ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｅ ｐ －ｕ ｐ ｏ ｒ ｓ ｔ ｅ ｐ－ ｄ ｏ ｗ ｎ ｔ ｙ ｐ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｔｅ ｒ ｒ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｈ ａ ｄ ｗ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ｖ ｏ ｈ ａ ｇ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ Ｐ Ｖ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｅ ｔ ｃ ． ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ Ｚ－ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｐ ｉ ｒ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｔ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ．Ａ １ ５ ０ ０ Ｗ ｉ ｎ ｖ ｅ ｔｅ ｒ ｒ ｉ ｓ ｄ ｅ — ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｍｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｓ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ，ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｉｄ ｒ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ．
组串式光伏并网逆变器控制策略研究
组串式光伏并网逆变器控制策略研究组串式光伏并网逆变器控制策略研究随着能源危机的日益突出，可再生能源的利用成为了世界范围内的关注焦点。
光伏发电作为一种重要的可再生能源技术，由于其可持续、清洁、无噪音等优势而受到了广泛应用。
而组串式光伏并网逆变器作为光伏系统的核心部件，起着将光伏阵列产生的直流电转换成交流电的关键作用。
因此，对组串式光伏并网逆变器的控制策略进行研究，对光伏发电系统的性能提升和效率提高具有重要意义。
首先，组串式光伏并网逆变器的控制策略要考虑光伏阵列的变化特性。
由于光照强度、温度等外界环境因素的变化，光伏阵列的发电功率会有所波动。
为了最大限度地利用光伏阵列的发电能力，可以采用MPPT（Maximum Power Point Tracking）算法来实现对光伏阵列电压和电流的调节。
通过不断追踪光伏阵列的最大功率点，可以使光伏系统的发电效率最大化。
其次，组串式光伏并网逆变器的控制策略还需考虑逆变器的输出电压和频率的稳定性。
在光伏系统并网发电时，逆变器需要将直流电转换成交流电，并按照电网的要求提供稳定的电压和频率。
因此，需要在逆变器中设计合适的控制回路来实现对输出电压和频率的精确控制。
此外，组串式光伏并网逆变器的控制策略还需考虑电网的接受能力。
当光伏系统并网发电时，逆变器需要将电能输送到电网中。
然而，由于电网本身容量的限制，光伏系统的发电功率可能超过电网的承受能力，造成电网的不稳定甚至过载。
因此，需要设计合理的控制策略，使光伏系统的发电功率与电网负荷之间实现平衡，以确保光伏系统与电网之间的正常运行。
最后，组串式光伏并网逆变器的控制策略还要考虑系统的可靠性和安全性。
逆变器是光伏系统的核心设备，其工作稳定性和可靠性至关重要。
在逆变器设计中，应考虑故障检测和保护机制，以及对逆变器的负载能力进行评估和优化。
同时，对逆变器进行合理的运行监控，及时发现和处理异常情况，确保光伏系统的运行安全。
综上所述，组串式光伏并网逆变器的控制策略研究在光伏发电系统中具有重要意义。
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。
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。
光伏并网逆变器控制策略与研究
光伏并网逆变器控制策略与研究摘要】：能源危机和环境问题是世界各国普遍关注的话题，开发和利用可再生能源在各国能源战略中的地位越来越高。
随着科学技术的发展，光伏发电已经成为一种解决未来能源短缺及环境污染的主要方式。
本文介绍了光伏并网逆变器的拓扑结构，分析了逆变器的控制策略及电流控制技术。
【关键词】：光伏并网逆变器，控制策略，电流控制引言鉴于光伏发电具有间歇性和波动性的特点，随着光伏发电的应用愈来愈广泛、光伏发电并网规模愈来愈大，对电网的稳定运行也带来了愈来愈多的挑战。
并网逆变器是光伏阵列与电网进行电能交互的关键部分，负责将光伏板输出的直流电逆变为符合相关并网要求的交流电并入电网，与电力系统实现安全高效、稳定灵活的互联。
本文基于二极管钳位型三电平光伏逆变器，分析了光伏并网逆变器的控制策略及电流控制技术。
1、光伏并网逆变器的拓扑结构逆变器是光伏并网发电系统的核心部分，决定着整个并网系统的工作性能。
根据光伏阵列输出功率的转换级数可将光伏并网逆变器分为单级式及两级式。
单级式光伏并网逆变器是指将光伏阵列的输出直接通过光伏并网逆变器完成功率直一交的转换，并且由并网逆变器本身实现光伏阵列的最大功率跟踪（Maximum Power Point Tracking， MPPT），但单级式对光伏阵列输出电压大小要求较高。
并网逆变器只有满足一定的启动电压才能正常工作，一般通过多块太阳能电池板串联以满足光伏并网逆变器启动工作的直流母线电压要求。
两级式是在光伏逆变器前增加了一个DC/DC升压环节，用于解决单级式光伏阵列输出电压大小不满足并网逆变器直流母线电压幅值要求的问题。
且一般是采用Boost升压电路，其最关键的是可以在完成升压的同时通过阻抗匹配的原理实现MPPT功能。
光伏并网主要由光伏阵列、Boost升压模块、三电平光伏并网逆变器、系统控制器、锁相环和滤波环节组成。
系统工作原理：太阳能经过光伏阵列转换为直流电压，Boost升压模块将直流电压调节到逆变器直流母线电压幅值要求，从而使逆变器输出的电流满足与电网电压同频同相的要求，即将有功电流注入电网。
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。
光伏并网逆变器多种功能协调控制的研究
光伏并网逆变器多种功能协调控制的研究党克，衣鹏博，刘子源，田勇(东北电力大学，吉林吉林132012)摘要：针对光伏（ph〇t〇V〇haic，PV)发电并网过程中谐波电流导致的电能质量下降和低电压穿越过程中无法提供充足的无功补偿的问题，将有源电力滤波器（active power filter，APF)、静止无功补偿器（static reactive power com-pensator,STATCOM)和逆变器形成一个在同一新型拓扑上的多功能协调控制系统。
在光伏并网过程中，该系统 通过基于瞬时无功功率原理的/P-/q法计算得出补偿电流•以消除电流谐波并提升电能质量。
在光伏系统低电压穿 越（low voltage ride through，LVRT)时通过控制逆变器输出电压和电网电压的相位差汐来调节系统输出的无功功率，支撑并网点电压。
通过预同步处理实现改善电能质量与LV R T两种功能之间自由切换，避免了电流冲击，在 Mat lab中通过仿真证明了协调控制系统的可行性。
关键词：光伏并网逆变器；有源电力滤波器；静止无功补偿器；低电压穿越；谐波检测与合成；模式切换中图分类号：TM77 文献标志码：A文章编号：1009-5306(2021)02-0006-06Research on Unified Control of Various Functions of Photovoltaic Grid-connected InverterDANG Ke,YI Pengbo,LIU Ziyuan .TIAN Yong(Northeast Electric Power University, Jilin 132012, China)Abstract：In the process of photovoltaic grid-connected ,the harmonic current caused by power quality decline and low voltage across cannot provide sufficient reactive power compensation, the active power filter (APF) and static reactive power compensator (STAT- COM) combined with inverter to form a multi-functional coordination control system in the same new topology. In the process of photovoltaic grid-connection, the system calculates the compensation current through the method /p-zq based on the instantaneous reactive power principle，eliminates the current harmonic, and improves the power quality. In the low voltage crossing of the photovoltaic system, the reactive power output of the system is adjusted by controlling the phase difference between the output voltage of the inverter and the voltage of the grid(5), and the voltage of the parallel node is supported. The free switch between the two functions of improving power quality and low voltage ride through is realized through pre-synchronous processing to avoid current shock. The feasibility of the coordinated control system is proved by simulation in Matlab.Key words： photovoltaic grid-connected inverter；active power filter ( APF) ； static reactive power compensator ( STATCOM) ； low voltage ride throughCLVRT) ；harmonic detection and synthesis；mode switch光伏（PhotovoltaiC，P V)发电作为目前已经产 业化的可再生能源生产技术受到广泛关注。
并网逆变器控制策略
并网逆变器控制策略在光伏发电系统中，逆变器是将直流电转换为交流电的核心设备，起着关键的作用。
并网逆变器作为一种常见的类型，具备将太阳能光伏发电系统产生的直流电能转换为交流电，并将其注入电网的功能。
而并网逆变器的控制策略，则决定了光伏发电系统的工作效率和稳定性。
本文将讨论并网逆变器控制策略的相关问题。
一、传统的在传统的并网逆变器控制策略中，主要采用的是电压源逆变器控制方法。
这种方法通过控制输出电压的幅值和频率，使得逆变器的输出电压与电网电压保持同步，实现无间断地将太阳能发电系统的电能注入电网。
这种控制策略结构简单，控制稳定性较高，但在面对复杂的电网情况时可能存在一些问题。
在电网故障或不稳定的情况下，传统的控制策略可能无法实时调整逆变器的输出电压和频率，导致逆变器无法正常工作。
二、改进的为了提高并网逆变器的工作效率和稳定性，研究者们提出了一系列的改进控制策略。
其中较为常见和有效的策略包括以下几种：1. 频率和电压双闭环控制策略：将传统的电压源逆变器控制策略与频率闭环控制策略相结合，通过控制输出电压和频率的误差信号，调整逆变器的工作参数。
这种策略能够使逆变器在面对电网电压波动和故障时，能够更加灵活地调整输出电压和频率，维持系统稳定运行。
2. 预测控制策略：通过预测电网的电压和频率变化趋势，进行先行控制，使逆变器能够提前调整输出电压和频率，以适应电网变化。
这种策略能够有效降低电网波动对逆变器性能的影响，提高逆变器的稳定性和响应速度。
3. 智能控制策略：利用人工智能和模糊控制等技术，根据电网状态和逆变器工作参数的实时反馈信息，智能地调整逆变器的控制策略。
这种策略能够根据不同的电网情况和工作条件，实时选择最优的控制方式，提高逆变器的工作效率和适应性。
三、并网逆变器控制策略的发展趋势随着太阳能光伏发电技术的不断发展和应用，对并网逆变器的要求越来越高。
未来并网逆变器控制策略的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 多元化控制策略的融合：将传统的控制策略与改进的控制策略相结合，形成更加多元化和灵活的控制方案。
LCL型单相光伏并网逆变器控制策略的研究
LCL型单相光伏并网逆变器控制策略的研究一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重，可再生能源的利用和开发受到了越来越多的关注。
其中，太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，具有广阔的应用前景。
单相光伏并网逆变器作为太阳能光伏发电系统的核心设备之一，其控制策略的研究对于提高光伏发电系统的效率和稳定性具有重要意义。
本文旨在研究LCL型单相光伏并网逆变器的控制策略，以期在提升逆变器性能、优化系统运行方面取得突破。
本文将介绍LCL型单相光伏并网逆变器的基本结构和工作原理，为后续控制策略的研究奠定基础。
本文将重点分析LCL型逆变器的控制策略，包括最大功率点跟踪（MPPT）控制、并网电流控制、无功功率控制等。
在此基础上，本文将探讨如何通过优化控制策略，提高逆变器的效率和稳定性，实现光伏发电系统的优化运行。
本文还将对LCL型单相光伏并网逆变器的并网电流质量、电网适应性等关键问题进行深入研究。
通过理论分析和实验验证，本文将提出一种有效的控制策略，以提高逆变器的并网电流质量，增强其对电网的适应性。
本文将总结研究成果，并对未来的研究方向进行展望。
通过本文的研究，期望能为LCL型单相光伏并网逆变器的控制策略优化提供理论支持和实践指导，推动光伏发电技术的持续发展。
二、LCL型单相光伏并网逆变器的基本原理LCL型单相光伏并网逆变器是一种高效、可靠的电力转换设备，其核心功能是将光伏电池板产生的直流电能转换为交流电能，并使其与电网的电压和频率同步，从而实现对电网的并网供电。
这种逆变器的主要组成部分包括光伏电池板、直流侧电容、LCL滤波器、功率变换器以及控制系统。
在LCL型单相光伏并网逆变器中，LCL滤波器发挥着至关重要的作用。
它由两个电感（L）和一个电容（C）组成，能够有效地滤除功率变换器产生的谐波，提高并网电流的质量。
LCL滤波器的设计需要综合考虑滤波效果、系统成本以及动态响应能力等因素。
功率变换器是逆变器的核心部件，负责将直流电能转换为交流电能。
新能源并网逆变器控制策略研究综述与展望
新能源并网逆变器控制策略研究综述与展望一、概述随着全球能源结构的转变和新能源技术的快速发展，新能源并网逆变器作为实现可再生能源并网发电的核心设备，其控制策略的研究与应用越来越受到关注。
新能源并网逆变器的主要功能是将光伏、风电等新能源产生的直流电能转换为交流电，并高效稳定地并入电网，以满足日益增长的清洁能源需求。
新能源并网逆变器的控制策略直接关系到其运行效率和稳定性，进而影响到整个新能源发电系统的性能。
传统的并网逆变器控制策略主要基于电压源逆变器控制方法，通过控制输出电压的幅值和频率，使逆变器的输出电压与电网电压保持同步。
随着新能源渗透率的不断提高，电网的复杂性和不确定性也在增加，传统的控制策略已难以满足现代电网的需求。
为此，研究者们提出了一系列改进的控制策略，如频率和电压双闭环控制策略、预测控制策略以及智能控制策略等。
这些策略通过引入先进的控制算法和优化方法，提高了并网逆变器的响应速度和稳定性，使其能够更好地适应复杂的电网环境。
展望未来，新能源并网逆变器的控制策略将继续朝着智能化、高效化和多样化的方向发展。
智能化控制策略将借助人工智能、大数据等技术，实现逆变器的自适应控制和优化运行。
高效化控制策略则通过采用新材料、新技术等手段，提高逆变器的功率密度和系统效率。
同时，随着新能源发电系统的规模化和多样化，控制策略也需要不断创新和完善，以适应各种应用场景和需求。
新能源并网逆变器的控制策略研究对于推动新能源发电技术的发展具有重要意义。
未来，我们需要在深入研究现有控制策略的基础上，不断探索新的控制方法和手段，为实现新能源发电的高效、稳定和安全运行提供有力支持。
1. 新能源并网逆变器的背景和重要性随着全球能源结构的转变和可再生能源的快速发展，新能源并网逆变器在电力系统中扮演着越来越重要的角色。
传统的化石能源日益枯竭，环境污染问题日益严重，这使得各国纷纷将目光投向了可再生能源，如太阳能、风能等。
这些可再生能源具有清洁、无污染、可再生的特点，符合可持续发展的要求。
三相光伏并网逆变器控制策略的研究
３ ． 哈 密 电 力 公 司 ，新 疆 哈 密
８ ３ ０ ０ ０ ２ ；
８ ３ ９ ０ ０ ０；
４ ． 奎 屯 电力公 司 ， 新疆 奎 屯
摘
８ ３ ３ ２ ０ ０ ）
周二 彪 （ １ ９ ８ ９ 一 ） ，
男， 硕 士研究 生 ， 研 究方 向 为 电 力 系 统 稳定与控制 。
要： 对现有光伏发 电系统并 网逆 变器控制策 略的特点 进行 了分析 、 讨 论和 总
结 。对较 实 用 的 电压 源 输 入 、 电流源输 出中， 基 于 电 流 闭 环 与 功 率 闭 环 的 多 种 内环 控 制 方 式 进行 了评 述 。最 后 ， 对 并 网 逆变 器 控 制 策 略在 光 伏 系统 中 的发展 方 向进行 了展 望 。 关键 词 ： 光伏发电 ； 并 网逆 变 器 ； 内环 控 制 策 略 ； 矢 量 控 制 ；电流 闭环 ； 功 率 闭 环 中图分类号 ： Ｔ Ｍ ４ ６ ４ ． ９ 文献标志码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ １ － ５ ５ ３ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ － ０ ０ ３ ４ － ０ ７
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ：Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｐ ｈｏ ｔ ｏ ｖ ｏ ｈａ ｉ ｃ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ’ Ｓ ｇ ｒ ｉ ｄ－ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｉ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｕｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｔｈ ｒ ｅ ｅ Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｉ ｃ
光伏并网逆变器控制策略的仿真与试验研究
电送 入 电 网【 。 Ｊ Ｊ
光 伏 并 网发 电系 统 的 核 心 是 并 网逆 变 器 ，其 控 制 系 统 的好 坏 直 接 影 响 整 个 系 统 的 性 能 。为 了 达 到 并 网逆 变 器 输 出 电流 的 幅值 与 相位 可 控 并 可 快 速 跟 随 电 网 电压 实 现 能 量 回馈 的 目的 ，一 般 采 用 电流 内环 及 电压 外 环 的 双 闭环 控 制 结构 ，其 中 电压 外 环 用 于 控 制逆 变 器 的输 出 电压 ， 电流 内环 实 现 网侧 电流 的 波 形 和 相位 控 制 ， 电流 内环 的动 态 性 能 直 接 影 响 电压 外环 的控 制 性 能和 稳 定 性 。
Ｚｈ ｎ ｏ， Ｌｉ ｅ ａ Ｊａ ｅ ａ ｇ Ｈａ ｕ Ｗ ｎｄ ， ｉｎｇ Ｗ ｉ
ｆ ｈ ｎＩ ｓ ｔｔ ｏ ｒ ｅＥｅｔ ｃＰｏ ｕｓｏ ． Ｉ ， Ｗｕ ａ ３ ０ ４ Ｃ ｉａ Ｗｕ ａ ｎｔｕｅ ｆ ｉ Ｍａｉ ｌｃｒ ｒｐ ｌ ｍ ＣＳＣ ｎ ｉ ｉ ｈ ｎ４ ０ ６ ， ｈｎ ）
本 文 简 要 介 绍 了 光 伏 并 网 逆 变 器 系 统 的结 构 和 工 作 原 理 ， 重 点 分 析 了 其 并 网 工 况 的 控 制 方 案 设 计 及 其 电 流 调 节 器 的 实 现 过 程 。 最 后 ，在 ＭＡＴ Ａ ／ Ｉ Ｌ Ｂ ＳＭｕＬＮＫ环 境 下 进 行 了 系 统 的 建 模 与 仿 真 ，仿 真 结 果 表 明 输 出 并 Ｉ
弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究
东北电力技术２０２１年弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究周识远（国网甘肃省电力公司，甘肃㊀兰州㊀７３００７０）摘要：针对弱电网下存在较大的电网等值阻抗导致电力系统中谐波以及电压波动影响整个电力系统电能质量的问题，提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器电能质量控制策略㊂该控制策略采用ＰＩ双闭环控制实现直流侧母线电压稳定，并增加电压幅值反馈控制以稳定ＰＣＣ点电压㊂最后，基于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台搭建弱电网下光伏并网发电系统，并对其进行仿真㊂仿真结果表明，该控制策略能够有效抑制电网谐波问题，降低电网阻抗对电网电能质量的影响，从而实现整个电力系统安全稳定运行㊂关键词：光伏并网逆变器；控制策略；电网等值阻抗；谐波［中图分类号］ＴＭ４６４㊀［文献标志码］Ａ㊀［文章编号］１００４－７９１３（２０２１）０５－０００６－０４ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｏｗｅｒＱｕａｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃＧｒｉｄ⁃ＣｏｎｎｅｃｔｅｄＩｎｖｅｒｔｅｒｓＵｎｄｅｒＷｅａｋＧｒｉｄＡｃｃｅｓｓＺＨＯＵＳｈｉｙｕａｎ（ＳｔａｔｅＧｒｉｄＧａｎｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｈａｒｍｏｎｉｃａｎｄｖｏｌｔａｇｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｌａｒｇｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｉｍｐｅｄａｎｃｅｏｆｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋｉｎｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｗｅａｋｐｏｗｅｒｎｅｔｗｏｒｋ，ａｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｉｍｐｒｏｖｅｄｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｔｈｅｏｒｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅ．ＴｈｅＤＣｓｉｄｅｖｏｌｔａｇｅｉｓｓｔａｂｉｌｉｚｅｄｂｙＰＩｄｏｕｂｌｅｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄｔｈｅｖｏｌｔａｇｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｆｅｅｄ⁃ｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｉｓａｄｄｅｄｔｏｓｔａｂｉｌｉｚｅＰＣＣｐｏｉｎｔｖｏｌｔａｇｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｂｕｉｌｔｂｙＭａｔ⁃ｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｕｐｐｒｅｓｓｈａｒｍｏｎｉｃｓａｎｄｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｎ⁃ｆｌｕｅｎｃｅｏｆｎｅｔｗｏｒｋｉｍｐｅｄａｎｃｅｏｎｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈａｃｈｉｅｖｅｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｒｉｄ⁃ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ；ｎｅｔｗｏｒｋｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｉｍｐｅｄａｎｃｅ；ｈａｒｍｏｎｉｃｗａｖｅ㊀㊀太阳能作为一种清洁可再生能源，以无污染㊁储存量丰富㊁分散等优点在新能源领域占据重要角色㊂目前太阳能的利用以光伏发电形式最为广泛［１］㊂但对我国而言，受土地㊁光照资源的限制，大规模光伏电站主要建设在沙漠或半沙漠偏远地区，此时长距离的输电线路将导致线路阻抗增大，而且用户负载通常以离网或与外网以弱联系的形式连接，电网结构薄弱，系统供电能力较差［２－３］㊂逆变器作为并网光伏发电系统中最为关键环节之一，伴随远距离电网末端光伏逆变器并网数量增多㊁单机容量增大，其控制变得越来越复杂，电网安全稳定运行无法保证，若不能有效解决逆变器安全稳定运行问题，将对电网电能质量产生严重影响，甚至导致整个电力系统崩溃［４］㊂此外，弱电网环境下，负荷侧的切入与切除以及光伏发电系统输出功率波动都将导致主网电压的波动，从而使得并网点电压波形畸变甚至越限，输入谐波增大，系统电能质量变差，供电可靠性降低㊂传统逆变器的设计都将电网视为理想电压源，但在弱电网下传统电网模型将无法适用㊂此时基于戴维南定理，将网侧等效为理想电压源串联等值阻抗，但较大的电网阻抗对于弱电网将产生不利影响，而且伴随电网阻抗的增加，尤其是其中感性成分的增加，系统串／并联谐振现象将越发明显，这将导致电力系统的安全稳定性能下降，从而进一步恶化电网的稳定运行［５］，弱电网下系统电能质量问题变得越来越突出㊂为实现电网的无功补偿和电流谐波抑制，国内外学者对其进行了大量研究㊂文献［６］提出一种基于高频注入的电网阻抗检测方法，并通过试验验证所提方法的正确性，该方法改善了电流基波对电网的影响，但高频信号对用户侧２０２１年周识远：弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究所引入的Ｃｇ干扰不容忽视㊂文献［７］利用最小二乘法检测阻抗，该方法对电力系统的稳定性和网侧电能质量的影响较小，但其涉及计算量庞大，而且算法比较复杂㊂文献［８－９］对传统锁相技术进行改进，电网波形发生畸变时可及时检测电网电压相位，从而提高并网电能质量，该控制策略简单易行，但其只能减少特定谐波㊂文献［１０］针对弱电网下多逆变器并联运行时，电网阻抗参数对光伏逆变器稳定运行影响及系统谐波振荡放大的原因进行了详细分析，为本文提供了有益的参考㊂文献［１１］提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器的控制策略，该控制策略实现了光伏发电系统的消谐和无功补偿功能，提高了配电网的电能质量，但其未考虑ＰＣＣ点电压稳定问题㊂针对上述问题，本文以弱电网为研究背景，分析了光伏发电系统接入电网后的谐波以及电压波动问题，基于瞬时无功功率理论以及ＰＣＣ点电压幅值控制方法，以提高光伏逆变器无功输出性能，从而实现ＰＣＣ点电压的稳定和谐波环流的抑制，并采用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ进行仿真验证㊂１㊀单相光伏并网逆变器为提高控制精度，采用光伏并网逆变器双级式结构，前级采用Ｂｏｏｓｔ升压电路，后级采用单相全桥逆变电路㊂考虑电网阻抗（阻感性），单相全桥逆变器在并网状态下的等效模型如图１所示，其中光伏并网逆变器由ＤＣ／ＤＣ升压斩波电路与ＤＣ／ＡＣ单相全桥逆变电路构成㊂逆变器输出电流经ＬＣＬ滤波电路后，通过并网继电器并入电网㊂图１㊀并网状态下单相全桥逆变器的等效模型由于弱电网下存在较大的电网阻抗使得光伏阵列输入谐波增大，ＰＣＣ点电压发生波动，其输出特性呈非线性㊂为提高光伏并网发电系统输电效率，Ｂｏｏｓｔ升压斩波电路输出侧电压一般不低于５００Ｖ［１２］㊂图１中，Ｂｏｏｓｔ升压电路将电压值较低且变化范围大的Ｕｐｖ转换为适合ＤＣ／ＡＣ变换的直流侧电压Ｕｄｃ，Ｃｄｃ是容量比较大的电容，从而稳定Ｕｄｃ㊂逆变电路将直流侧电压Ｕｄｃ变换为与电网电压幅值接近㊁频率相同的电压Ｕｉｎｖ，由于该电压在开关频率处具有高频谐波，因而直接并入电网会带来大量谐波，要通过ＬＣＬ滤波器滤波，使电流以较低的畸变率并入电网Ｕｇ㊂根据图１，建立弱电网下的单相光伏并网逆变器的动态方程如下：Ｌｓ１ｄＩｉｎｖｄｔ＝Ｕｉｎｖ－Ｕｃ（１）ＣｄＵｃｄｔ＝Ｉｉｎｖ－Ｉｇ（２）ＬｇｄＩｇｄｔ＝Ｕｃ－Ｕｇ－ＲｇＩｇ（３）写出上述动态方程对应的ｓ域表达式如下：ＵｇＵｉｎｖéëêêùûúú＝１ｓＣ－Ｒｇ－ｓＬｇ－１ｓＣｓＬ＋１ｓＣ－１ｓＣéëêêêêêùûúúúúúＩｉｎｖＩｇéëêêùûúú（４）式中：Ｕｇ为电网电压；Ｕｉｎｖ为逆变桥臂输出的正弦脉宽调制电压；Ｌｓ１为滤波电感；Ｃ为滤波电容；Ｌｇ和Ｒｇ分别为电网的等效电感和电阻；Ｉｇ为电网电流㊂２㊀弱电网下单相光伏并网逆变器控制光伏逆变器的并网控制包括升压电路控制和逆变电路控制，主要研究后级并网逆变器的控制㊂本文采用基于瞬时无功功率理论的ｉｐ－ｉｑ电流检测算法对电路中的瞬时电压和瞬时电流进行控制，进而实现对光伏并网逆变器谐波和无功补偿的检测㊂其中，直流侧稳压采取电压外环和无差拍的电流内环双闭环控制，ＰＣＣ点稳压采取电压幅值反馈控制［１３］㊂２ １㊀直流侧稳压控制图２所示为单相光伏并网逆变器控制框图㊂ＶＳＣ的控制策略为直流电压外环㊁交流电流内环控制，并在控制环中引入电网电压前馈㊂对光伏逆变器直流侧电压Ｕｄｃ进行调节可以减少直流侧电压的波动，保证并网逆变器更有效的控制［１４］㊂将直流侧电压实时值Ｕｄｃ与设定电压Ｕ∗ｄｃ比较，其误差通过ＰＩ控制，结果乘以与电网电压同步的正弦信号，作为逆变器输出电流指令信号Ｉ∗ｉｎｖ，㊀２０２１年图２㊀单相光伏并网逆变器控制框图实时检测逆变器输出电流Ｉｉｎｖ，与Ｉ∗ｉｎｖ比较，误差经ＰＩ控制，其结果与电网电压Ｕｇ的前馈信号求和，再由ＰＷＭ发生器变成驱动逆变器工作的开关信号㊂电流环采用无差拍控制技术，开关频率固定，动态响应快，能在下一个控制周期内消除目标误差，抑制谐波环流，实现稳态无静差效果㊂２ ２㊀ＰＣＣ点稳压控制ＰＣＣ点的稳压采取电压幅值反馈控制，即通过补偿无功功率来实现㊂其控制框图如图３所示㊂图３㊀ＰＣＣ点的稳压控制框图图３中，Ｕｍ为电路电压的幅值；Ｕ∗ｍ为电压幅值的给定值，两者的差值经ＰＩ控制得到调节信号ΔＩ∗ｍ㊂补偿电流由瞬时无功电流的直流分量减去ΔＩ∗ｍ及逆变器输送至网侧的实际电流Ｉｃ得到，通过ＰＷＭ控制电路将需补偿的电流注入电网，实现光伏逆变器直流侧与交流侧的能量交换，将ＰＣＣ点电压调节至稳定值，即：Ｉ∗Ｌｑ＝ＩＬｑ－ΔＩ∗ｍ（５）无功电流分量ΔＩ∗ｍ可表示为㊀㊀ΔＩ∗ｍ（ｋ）＝ΔＩ∗ｍ（ｋ－１）＋Ｋｐｑ（Ｕｔｅ（ｋ）－Ｕｔｅ（ｋ－１））＋Ｋｉｑʏ（Ｕｔｅ（ｋ）－Ｕｔｅ（ｋ－１））ｄｔ（６）Ｕｔｅ（ｋ）＝Ｕ∗ｍ（ｋ）－Ｕｍ（ｋ）（７）式中：Ｕｔｅ（ｋ）为Ｕ∗ｍ和Ｕｍ第ｋ次样本两者之差；Ｋｐｑ和Ｋｉｑ为ＰＩ调节器的比例和积分增益㊂３㊀仿真分析根据系统控制框图，在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台上搭建仿真模型，并进行分析㊂系统控制参数见表１㊂表１㊀系统参数参数数值电网电压／Ｖ２２０系统频率／Ｈｚ５０开关频率／ｋＨｚ１０直流侧电压／Ｖ５００直流侧电容／μＦ３０００滤波电感Ｌ１／ｍＨ０ １１滤波电感Ｌ２／ｍＨ０ ０２２滤波电容／μＦ１３７ＰＷＭ控制参数Ｋｐ／Ｋｉ０ ５／０ １３ １㊀直流侧稳压分析针对电网阻抗不断变化的情形，采用ＰＩ控制进行仿真分析㊂阻抗值为０ １ｍＨ时，采用ＰＩ控制下的逆变器输出实际电流和参考电流的仿真波形如图４所示，其中，蓝色为并网电流，红色为参考电流㊂图５为阻抗值为０ １ｍＨ时，并网电压和并网电流的波形图，红色代表并网电压Ｕｉｎｖ，蓝色代表并网电流Ｉｉｎｖ㊂阻抗值为０ ２ｍＨ时，并网电压和电流的波形图如图６所示，由于阻抗值的变化，并网电压和并网电流发生变化，因此纵坐标取值范围与图５有所差别㊂图４㊀逆变器输出实际电流和参考电流波形图图５㊀阻抗值为０ １ｍＨ时并网电压和电流的波形图图６㊀阻抗值为０ ２ｍＨ时并网电压和电流的波形图２０２１年周识远：弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究由图５㊁图６中可知，在电网阻抗增加时，并网电流始终能较好的跟随并网电压，功率因数较高，验证了所提控制策略的正确性和有效性㊂３ ２㊀无功补偿分析图７所示为ＰＣＣ点未加电压幅值反馈控制下的无功波形图，图８所示为ＰＣＣ点加入电压幅值反馈控制的无功补偿波形图，其中，蓝色曲线为有功功率，红色曲线为无功功率㊂图７㊀ＰＣＣ点未加电压幅值反馈控制下的无功波形图图８㊀ＰＣＣ点加入电压幅值反馈控制下的无功波形图由图７中可知，在没有加入无功补偿装置时系统的无功功率随着负荷的变化，波动变化比较大，系统功率因数为０ ８１㊂另外，由图８中可大致看出无功功率的平均有效值大致在０ ５ｓ，此时有功功率Ｐ＝１ ６ˑ１０６Ｗ，无功功率Ｑ＝０ ９ˑ１０６ｖａｒ，计算得此时的功率因数为０ ８７㊂因此，为了减小无功功率随着负荷变化而波动较大的现象，应该在线路中添加无功补偿来减小系统无功功率的变化，提高功率因数，从而稳定ＰＣＣ点电压㊂４㊀结束语本文提出一种基于瞬时无功理论的光伏并网逆变器电压控制策略，通过检测瞬时电压与瞬时电流，将电压外环与电流内环相结合，采用双闭环控制实现直流侧电压稳定，有效抑制了弱电网下接入较大电网阻抗而导致的谐波环流㊂此外，利用电压幅值反馈控制补偿ＰＣＣ点无功功率，使得ＰＣＣ点电压基本维持稳定㊂仿真结果表明：本文所采用控制策略可有效改善电网电能质量㊂参考文献：［１］㊀吴㊀薇，赵书健，段双明，等 光伏逆变器接入弱电网运行的稳定性问题分析［Ｊ］．东北电力大学学报，２０１８，３８（１）：８－１４．［２］㊀Ｄ．Ｐ．Ｋｏｔｈａｒｉ，Ｋ．Ｃ．Ｓｉｎｇａｌ，Ｒ．Ｒａｎｊａｎ．ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙＳｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｍｅｒｇｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ［Ｍ］．ＳｅｎｃｏｎｄＥｄｉｔｉｏｎ，ＰＨＩＬｅａｒｎｉｎｇＰｒｉｖａｔｅＬｉｍｉｔｅｄ．２０１２：１９６－１９７．［３］㊀ＣｏｂｒｅｃｅｓＳ，ＢｕｅｎｏＥ，ＲｏｄｒｉｇｕｅｚＦＪ，ｅｔａｌ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｎｉｎｄｕｃｔｉｖｅ⁃ｒｅｓｉｓｔｉｖｅｗｅａｋｇｒｉｄｏｖｅｒＬａｎｄＬＣＬｆｉｌｔｅｒｃｕｒｒｅｎｔｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ［Ｃ］／／ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．２００７：１－１０．［４］㊀赫亚庆，王维庆，王海云，等 光伏逆变器改进控制策略的稳定性研究［Ｊ］．电网与清洁能源，２０１８，３４（８）：６０－６６．［５］㊀ＣｈｅｎＸ，ＳｕｎＪ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｉｎｖｅｒｔｅｒ⁃ｇｒｉｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｕｓｉｎｇａｈａｒｄｗａｒｅ⁃ｉｎ⁃ｔｈｅ⁃ｌｏｏｐｓｙｓｔｅｍｔｅｓｔ⁃ｂｅｄ［Ｃ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｏｆＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＥＣＣＥ，Ｊｅｊｕ，Ｋｏｒｅａ：ＩＥＥＥ，２０１１：２１８０－２１８７．［６］㊀汤婷婷，张㊀兴，谢㊀东，等 基于高频注入阻抗检测的孤岛检测研究［Ｊ］．电力电子技术，２０１３，４７（３）：７０－７２．［７］㊀Ｃｏｂｒｅｃｅｓ，Ｓａｎｔｉａｇｏ．Ｂｕｅｎｏ，ＥｍｉｌｉｏＪ．Ｐｉｚａｒｒｏ，Ｄａｎｉｅｌ．Ｒｏ⁃ｄｒｉｇｕｅｚ，ＦｒａｎｃｉｓｃｏＪ．Ｈｕｅｒｔａ，Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ．Ｇｒｉｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，２００９，５８（９）：３１１２－３１２１．［８］㊀鲁㊀力，刘㊀芳，张㊀兴，等 弱电网条件下单相光伏并网逆变器的控制研究［Ｊ］．电力电子技术，２０１２，４６（５）：３６－３８．［９］㊀杨玉琳，刘桂花，王㊀卫 弱电网下基于锁频环的单相光伏并网逆变器同步技术研究［Ｃ］．２０１４台达电力电子新技术研讨会论文集，２０１４：１０１－１０６．［１０］㊀张站彬，翟红霞，徐华博，等 光伏电站多逆变器并网系统输出谐波研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１６，２８（１４）：１４２－１４６．［１１］㊀王正仕，陈辉明 具有无功和谐波补偿功能的并网逆变器设计［Ｊ］．电力系统自动化，２００７，３１（１３）：６７－７１．［１２］㊀夏向阳，唐㊀伟，冉成科，等 基于ＤＳＰ控制的单相光伏并网逆变器设计［Ｊ］．电力科学与技术学报，２０１１，２６（３）：１１４－１２１．［１３］㊀张贵涛，龚㊀芬，王丽晔，等 光伏并网逆变器电能质量控制策略［Ｊ］．电力科学与技术学报，２０１７，３２（２）：５０－５６．［１４］㊀杨朝晖 并联型有源滤波器自流侧电压控制［Ｄ］．济南：山东大学，２００８．作者简介：周识远（１９８４），男，硕士，高级工程师，从事新能源发电技术工作㊂（收稿日期㊀２０２０－１０－２０）。
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。
光伏发电系统并网控制策略研究
光伏发电系统并网控制策略研究随着能源需求的不断增加和环境问题的日益突出，光伏发电技术成为解决能源短缺和环境污染的重要途径之一。
光伏发电系统并网控制策略研究，旨在实现光伏发电系统的有效管理和优化运行，以提高能源利用效率和电网稳定性。
本文将对光伏发电系统并网控制策略的研究进行探讨。
1. 光伏发电系统概述光伏发电系统是利用光电转换原理将太阳光能转化为电能的装置。
它通常由光电效应发电部件、电力逆变器、控制器和连接电网等组成。
光伏发电系统的并网控制策略是实现光伏发电系统与电网之间的有效耦合和协调运行的关键。
2. 光伏发电系统并网控制策略的目标光伏发电系统并网控制的主要目标是实现电能的高效利用和电网安全稳定运行。
具体而言，它包括以下几个方面：2.1 形成与电网同步的电能输出光伏发电系统必须能够实时感知电网的工作状态并调整自身的发电功率，以确保与电网同步工作。
并网控制策略需要准确判断电网负荷情况，调整光伏发电系统的输出功率，使其满足电网需求，并确保电网的稳定性。
2.2 保护电网稳定运行光伏发电系统并网时，必须与电网保持有机的协调和互动，以避免对电网产生不良影响。
并网控制策略需要监测电网的频率、电压和功率等参数，通过控制光伏发电系统的输出功率和电压，以减少对电网的冲击，并确保电网的稳定运行。
2.3 提高光伏发电系统的发电效率光伏发电系统能够实现高效能量转换对于提高能源利用效率至关重要。
并网控制策略需要根据光伏发电系统的工作状态和电网负荷等因素，调整光伏发电系统的工作模式和参数，以提高其发电效率。
3. 光伏发电系统并网控制策略的研究方向为了实现光伏发电系统的高效并网运行，探索合理的并网控制策略是非常重要的。
当前，研究人员在以下几个方向上开展了深入的研究：3.1 最大功率点跟踪（MPPT）算法研究最大功率点是指光伏发电系统可以实现最大输出功率的工作状态。
MPPT算法是一种用于寻找最大功率点的控制策略。
研究人员通过改进传统的MPPT算法，提高光伏发电系统的发电效率，减少对电网的冲击。
光伏逆变器控制策略的研究与优化
光伏逆变器控制策略的研究与优化光伏逆变器是太阳能光伏发电系统中一个重要的组成部分，它的性能直接影响着整个发电系统的效率和稳定性。
因此，研究和优化光伏逆变器的控制策略对于提高光伏发电系统的性能具有重要意义。
本文将从逆变器控制策略的研究现状、优化方法以及未来发展方向等方面进行探讨。
首先，我们来了解一下目前光伏逆变器控制策略的研究现状。
目前，常见的逆变器控制策略可以分为传统控制策略和新型控制策略两大类。
传统的控制策略主要包括PID控制、PWM控制和模块化控制等。
这些传统的控制方法简单直观，易于实现，但在逆变器响应速度、功率传输效率和稳定性方面存在一定的缺陷。
针对这些问题，一些新型的控制策略被提出，例如模型预测控制、功率最大点跟踪控制和多电平逆变控制等。
这些新型策略能够改善逆变器的响应速度、提高发电效率，并提供更好的稳定性和抗干扰能力。
然而，目前光伏逆变器控制策略面临着一些挑战，需要通过优化来进一步提高其性能。
优化方法是针对现有控制策略中存在的问题，对参数进行调整、算法进行改进以提高逆变器性能的一种手段。
在光伏逆变器控制策略的优化中，可以通过以下几个方面进行改进：首先，逆变器控制策略的优化可以从算法层面入手。
一些优化算法，如遗传算法、粒子群算法和人工神经网络等被广泛应用于逆变器的性能优化。
这些算法能够通过不断迭代，找到最佳的控制策略参数，从而提高逆变器的稳定性和效率。
其次，逆变器拓扑结构的优化也是提高性能的关键。
目前常见的逆变器拓扑结构包括单桥、全桥、多电平等，每种拓扑结构都有其适用的场景和特点。
通过选择合适的逆变器拓扑结构，并对其进行优化设计，可以提高逆变器的功率传输效率和响应速度。
此外，逆变器控制策略的优化还可以通过改进开关器件和滤波器等关键器件的性能来实现。
采用高效的开关器件和优化的滤波器结构，可以降低逆变器的功率损耗和谐波失真，提高系统的效率和稳定性。
最后，未来光伏逆变器控制策略的发展方向主要集中在以下几个方面。
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（1）实现高质量的电能转换，将太阳能光电转换组件阵列产生的直流电转换成220V、50Hz的单相、正弦波，其电流和电压的畸变率均小；
在众多分布式发电功能技术中，太阳能产业是全世界公认的最有前途的能源产业，世界各国都将光伏发电作为发展的重点。美国政府最早制定光伏发电的发展规划，能源部和有关州政府制定了光伏发电的财政补贴政策，总光伏安装是已达到3000兆瓦以上，连续三年光伏产业均以高于30%的年增长率上升；新任总统奥巴马更是把发展大规模分布式太阳能光伏发电作为其新能源的重要组成提上议程。日本也早在1974年就开始执行“阳光计划”，1992年电力公司收购光伏发电系统与电力制度开始实施，1994年提出“朝日七年计划”，到2000年已完成16.2万套太阳能光伏屋顶计划，1997年又宣布7万光伏屋顶计划，到2010年安装7600兆瓦太阳能电池。德国1990年提出1000屋顶发电计划，1998年进一步提出10万屋顶计划。到2007年5月为止，全球已建成容量超过5兆瓦的光伏电站10座，容量在2兆瓦以上的瓜葛菲电站超过了50座，目前已经运行的容量最大的太阳能并网电站为2008年安装与西班牙的olmedilla,装机容量为60兆瓦 。
Briefly introduces the system topology and control requirements, this paper focuses on the current loop-based vector control strategies, describes the topological structure, working principle and its operating mode.In order to study the control strategies were established based on power system voltage oriented vector control based on virtual flux-oriented vector control.Finally, for several reasons for harmonic, l, LC, LCL compares and analyses the three types of filters.
Keywords:Photovoltaic, inverters circuit topologies, current vector control, harmonic
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随着全球环境污染与能源紧缺问题的日益严重，寻找新能源已经是各国不得不面临的现实。进行光伏发电并网逆变器控制系统的研究对于解决全球日益面临的能源危机有深远的意义，不但可以在技术上进一步取得完善，取得工程经验，而且可以确定其经济的可行性，光伏发电只有进入电力规模的应用，才能真正对于缓解能源紧张和抑制环境污染起到积极作用，光伏发电并网逆变器控制系统研究的重点应该放到并网发电的经济政策研究和具有商业化前景的实用技术上。
我国正处在经济转轨和蓬勃发张时期，但能源问题严峻，城市中由于大量使用化石能源，环境持续恶化。2000年世界卫生组织（WHO）公布世界上污染最严峻的十大城市中，中国占了八个，其中北京居于第七位。大力发展光伏并网发电将有助于今早解决这一问题。国家有关领导部门已经开始给予足够重视，首先是国家科技部已规划有步骤地推进相关的科技创新研究、示范及其产业化进程。“八五”和“九五”期间把“光伏屋顶并网发电系统”列入了“国家科技公关计划”，在深圳和北京分别建成了一些光伏屋顶并网发电系统的示范工程。
（2）实现系统的安全保护要求，如输出过载保护输出短路保护、输入接反保护、直流过压保护、交流过压和欠压保护、“孤岛”保护及装置 。
光伏发电并网逆变器的研究就是如何将光转换为电能，本课题着重研究其新的发展方向，更为方便的利用太阳能解决发电问题是我们今后长期发展的课题，也是世界今后大体走向。太阳能光伏并网发电工程的实际效果看出，采用太阳能光伏发电技术，对太阳能并网发电的推广应用在技术是可行的，经济上是可取的，对社会环保和人类可持续发展更是具有深远的影响和重要意义。
在简要介绍了系统的结构拓扑和控制要求之后，论文重点研究了基于电流闭环的矢量控制策略，阐述了其拓扑结构、工作原理及运行模式。为了深入研究控制策略，分别建立了基于电网电压定向的矢量控制和基于虚拟磁链定向的矢量控制。最后，本文针对几种产生谐波的原因，对L、LC、LCL三种滤波器进行了比较分析。
最后，本文对光伏并网的总系统进行了MATLAB仿真，由于时间的限制，只做出了通过间接控制电流从而达到控制有功无功公功率的仿真。
图1常见的两种逆变器结构
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随着微电子与信息技术的发展，应用速度快速发展。对电源品质的要求越来越苛刻。但在某种程度上全世界品质的稳定电源，而逆变并网器能够根据电网情况，动态调节有功无功，因此逆变并网器将成为电力系统不可或缺的设备。
新型功率器件的应用及其控制技术的发展推动了并网逆变技术的发展。最初的并网逆变技术只需通过并网逆变器将电能送入电网即可，而随着用电质量要求的提高，并网逆变技术开始考虑提高进网电能的质量以及整个并网逆变器的安全稳定可靠运行。
Based classification by main circuit and the power level classification and Division of three categories classified by transformer inverter of methods each inverters circuit topologies are introduced.This article introduces the domestic and foreign research on grid-connected inverters and related technical standards for grid-connected, compared the current mainstream technology.Then detail a grid-connected photovoltaic inverter system design and the modular design, including solar arrays, chop-wave circuit, inverter circuits and Fourier transform.
通常情况下，电网可视为无穷大的交流电压源，因此并网逆变器通常设计成电压源型输入电流源型输出，连接到电网相当于交流电流源和交流电压源的并联，不存在两个电压源并联的环流问题。并网逆变器的输出电压即公共点（Point of Common Connection, PCC）的电压被箝位为电网电压，通过控制进网电流从而控制送进电网的功率。当电网发生故障时，有时候甚至要求并网逆变器能提供无功功率，支撑电网电压的恢复。
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目前国外光伏并网你变气产品的研发主要集中在最大功率跟踪和逆变环节集成的单机能量变换上，功率主要为几百瓦到五千瓦的范围，控制电路主要采用数字控制，注意系统的安全性、可靠性和扩展性，具备有各种完善的保护电路。
国内对并网逆变器的研究比较多的采用最大功率跟踪，逆变部分相分离的两级能量变换结构，而且市场产品的种类还相对单一，系统构建死板，光伏并网发电系统在我国还没有真正投入商业化运行的应用，目前所建广发并网系统均为示范工程。作为光伏并网发电系统核心环节的并网型逆变器还主要依赖进口或者合作研究。
本文通过按主电路分类、按功率变换级数分类和按变压器分类的三大类划分逆变器的方法分别介绍了每个逆变器电路的拓扑结构。之后本文首先介绍了国内外并网逆变器的研究状况以及相关并网技术标准，比较了当前主流的控制技术。然后,详细的阐述了光伏并网发电逆变器系统的整体设计和各单元模块的设计,其中包括太阳能电池组、升压斩波电路、逆变电路和傅里叶变换。
题目：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
世界环境的日益恶化和传统能源的日渐枯竭，促使了对新能源的开发和发展。具有可持续发展的太阳能资源受到了各国的重视，各国相继出台的新能源法对太阳能发展起到推波助澜的作用。其中，光伏并网发电具有深远的理论价值和现实意义，仅在过去五年，光伏并网电站安装总量已达到数千兆瓦。而连接光伏阵列和电网的光伏并网逆变器便是整个光伏并网发电系统的关键。
逆变器的结构按逆变方式可以粗略分为两类：其一DC-AC-AC；其二DC-DC-AC。前者先将蓄电池中的12V直流能量逆变成低压12V 50Hz交流能量，在经过工频变压器，最后升压变换为220V/380V交流电能并入电网中。然而这种逆变器结构由于采用工频变压器，工频变压器由于工作频率低电磁转换效率低，如果逆变并网器功率提高工频变压器体积将非常庞大。后者则是先将蓄电池中的直流能量，通过高频直流逆变装置从12V变换为直流母线中400V直流电压，再从直流母线中的400V直流电斩波形成50Hz交流电向电网中提供有功。
关键词：光伏并网，逆变器电路拓扑，电流矢量控制，谐波
PHOTOVOLTAIC (PV) GRID INVERTER CONTROL
STRATEGY RESEARCH
Abstract
World deteriorating environment and the increasing depletion of traditional energy sources prompted the development of new energy and development. Solar energy resources for sustainable development has been national attention, solar countries have contributed to the severity of the introduction of the new energy law developments. Among them, the photovoltaic power generation has profound theoretical and practical significance, only in the past five years，the total installed photovoltaic power plant has reached thousands of megawatts. Connected PV array and grid PV grid-connected inverter is the whole key photovoltaic power generation system.