光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现
光伏逆变器锁相环实现方法
光伏逆变器锁相环实现方法以光伏逆变器锁相环实现方法为题，我们将介绍光伏逆变器锁相环的原理和实现方法。
光伏逆变器是将太阳能光伏电池板产生的直流电转换为交流电的设备。
而锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一种常用的控制电路，用于将输入信号的相位与参考信号的相位保持同步。
光伏逆变器的锁相环主要用于控制电网连接，确保光伏电池板产生的交流电与电网的频率和相位保持一致。
下面我们将详细介绍光伏逆变器锁相环的实现方法。
光伏逆变器锁相环的核心部分是相位比较器（Phase Comparator）和低通滤波器（Low Pass Filter）。
相位比较器用于比较光伏电池板产生的交流电信号与参考信号的相位差，而低通滤波器则用于平滑输出信号。
通过不断调整逆变器的控制参数，使相位比较器输出的误差信号趋近于零，从而实现相位同步。
为了实现光伏逆变器锁相环的控制，需要采集光伏电池板产生的交流电信号和参考信号。
一般情况下，光伏电池板产生的交流电信号通过传感器采集，而参考信号可以通过电网提供或者使用外部稳定的时钟信号。
在实际应用中，为了提高锁相环的性能，可以采用增量式锁相环（Incremental Phase-Locked Loop，简称IPLL）。
增量式锁相环通过对相位差进行积分，可以提高相位比较器的输出精度和稳定性。
在光伏逆变器锁相环的实现中，还需要考虑噪声和干扰的抑制。
为了减小噪声和干扰对锁相环的影响，可以采用滤波器和抗干扰技术。
同时，还可以采用自适应控制算法来实时调整锁相环的参数，以适应不同的工作环境。
总结起来，光伏逆变器锁相环是一种重要的控制电路，用于保持光伏电池板产生的交流电与电网的频率和相位同步。
实现光伏逆变器锁相环的方法包括相位比较器和低通滤波器的设计、采集光伏电池板和参考信号、使用增量式锁相环和抑制噪声与干扰等。
通过合理设计和调整锁相环的参数，可以提高光伏逆变器的性能和稳定性，实现高效的光伏发电。
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。
浅议分布式光伏并网造成的电能质量影响及应对措施
浅议分布式光伏并网造成的电能质量影响及应对措施发布时间：2023-01-28T08:13:35.625Z 来源：《科技新时代》2022年9月16期作者：肖晓军，刘颖[导读] 电能是当代重要能源之一，肖晓军，刘颖柳州供电局规划部，广西柳州545005 [摘要] 电能是当代重要能源之一，若无法获得高质量电能，企业生产及社会发展都会受到严重影响。
分布式光伏属于清洁能源，所以本文分析分布式光伏并网时对电能质量影响相关因素，并寻找解决措施，保障电能质量。
[关键词] 分布式光伏并网电能质量一、分布式光伏并网对电能质量造成的影响（一）存在谐波危害逆变器是光伏发电系统的重要组成部分。
其运行时需在控制开关信号内设置死区，用以隔离逆变器桥臂上下开关管，确保其处于关断状态，死区关断时，逆变器输出电压由电感电流决定，使得理想PWM波形和实际PWM波形间存在差异，其差异为一组包络线正负对称方波。
由于方波中存在大量谐波，且开关频率整数倍次存在严重的高频电波，会增加配电网内的谐波阻抗，导致电流与电压发生畸变。
其影响主要体现在六方面，第一，增加线损。
谐波电流流经有阻抗线路会产生功率损耗，其并在线路损耗中占据较大比例；第二，增加电晕损耗。
架空线路作为配电网基础组成部分，通过谐波影响，会导致电压峰值高于额定电压值，从而产生电晕，并造成电晕损耗；第三，缩短电缆寿命。
电缆的额定电压和谐波的危害程度呈线性相关，谐波危害程度会随额定电压的升高而增大。
电感及分布电容都会产生大量谐波，谐波会升高电流，升高电缆温度，缩短其寿命；第四，断路器失去保护作用。
谐波会导致配电网断路器内电流出现较大程度畸变，电流变化量会在交流电流到零点状态时突破正常值，使得断路器遮断能力被削弱；第五，短路问题。
居民日常使用用电设备可能会产生一定谐波，并通过配电回路的零线流出。
但零线所通过的谐波电流如果较大，可能会提高零线线路的损耗，缩短其使用寿命，最终造成短路问题，甚至会出现火灾事故；第六，电能计量准确性下降。
太阳能光伏发电系统的并网电流控制研究
太阳能光伏发电系统的并网电流控制研究近年来，随着对可再生能源的需求不断增加，太阳能光伏发电作为一种绿色、环保的能源形式正受到越来越多的关注。
与此同时，太阳能光伏发电系统的并网电流控制问题也成为了研究的热点之一。
本文将从系统结构、控制原理和技术手段等方面对太阳能光伏发电系统的并网电流控制进行深入探讨。
太阳能光伏发电系统的基本结构包括太阳能光伏阵列、逆变器和并网装置等。
而实现系统的高效运行离不开对并网电流的精确控制。
在并网运行过程中，光伏阵列的输出电压和电流要与电网保持稳定的同步，并且要满足电网的功率需求。
首先，我们来了解一下控制原理。
太阳能光伏发电系统的并网电流控制可以分为两个层次，即电流控制层和保护控制层。
电流控制层通过控制逆变器的输出电流实现对并网电流的控制。
保护控制层则负责监测系统的工作状态，一旦出现故障，及时采取措施进行保护。
这两个控制层相互配合，确保了系统的安全运行和高效发电。
其次，我们要了解一些常用的技术手段。
为了实现太阳能光伏发电系统的并网电流控制，研究者们提出了许多解决方案。
其中一种常用的方法是采用模型预测控制（MPC）算法。
MPC算法能够根据系统的动态特性进行优化控制，提高系统的响应速度和控制精度。
另外，还有一种被广泛应用的方法是采用PID控制器。
PID 控制器通过不断调整输出信号来追踪并网电流的变化，使得系统能够快速响应外部的变化，并维持稳定的功率输出。
除此之外，还有基于模糊逻辑、神经网络和遗传算法等智能控制方法的研究，为并网电流控制提供了更多的选择。
此外，太阳能光伏发电系统的并网电流控制还需要解决一些问题。
首先是电网对并网电流的要求。
电网要求并网电流具有一定的功率因数，即要满足无功功率的要求。
因此，在并网电流控制中要考虑到这一点，确保系统的响应速度和功率因数满足电网的要求。
其次是逆变器的控制方法。
逆变器是将直流电转换为交流电的关键设备，对其控制方法的选择会直接影响到并网电流的控制效果。
光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现
Ｉ ｒ ｖ ｄ Ｃｕ ｒ ｎ ｎ ｒ ｌＳ ｒ ｔｇ ｎ ｔ ａｉａ ｉｎ ｍｐ ｏ ｅ ｒ ｅ ｔＣｏ ｔｏ ｔ ａ ｅ ｙ ａ ｄ ＩｓＲｅ ｌ ｔ ｚ ｏ
ｏ ｈｅ Ｐｈ ｔ ｖ ｌａ ｃ Ｇ ｒｄ． ｏ ｆ ｔ ｏ ｏ ｏ ｔ ｉ ｉ ． ｎｎｅ ｔ ｄ Ｉ ｖ ｒ ｅ ｃ ｃｅ ｎ ｅ ｔｒ
逆变器在 ｄ ｑ坐标系下 的数学模型为［： ， １ ］
ｆａｅ Ｌ ｉｄ－ ｉ ｗ ｉ ＝ ａ ｄＪ ｔＲ ｅ Ｌ口 ｕ － ＋ …
图 ３ 锁 相 算 法 流 程 图
Ｆ ｇ ｈ ｏ ｃ ａ ｔｏ ｈ ｓ — ｃ ｅ ｌ ｏ ｉ ｍ ｉ ．３ Ｔ ｅ ｆ ｗ ｈ ｒ ｆｐ ａ ｅ ｌ ｋ ｄ ａｇ ｒ ｈ ｌ ｏ ｔ
ｒｎ ’ ｈ ｓ － ｃ ｅ ｃ ｅ ｔ ｒ －ｈ ｓ － ｃ ｅ ｎ ｏｇｔ ｎ ｌｏ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｐ ｔｆｒ ｒ ｗｈｃ ａ ｅ ａ ｈｅ ｅ ｅ ｔｓｐ ａ ｅｌ ｋ ｄ ｓｈ ｍｅｗｉ ｐｅｐ ａ ｅｌ ｋ ｄ ａ ｄ ｆｒｅｔ ｇ ａｇ ｒ ｏ ｈ ｏ ｉ ｉ ｈ ｈ ｓｂ ｅ ｕ ｏｗａｄ． ｉｈ ｃ ｎ ｂ ｃ ｉｖ ｄ
研 究 方 向 为 新 能 源发 电 。
图 １ 光 伏 发 电 并 网系 统 结 构 框 图
Ｆ ｇ ｌｃ ｉｇ ａ ｏ Ｖ ｇ ｉ － ｏ ｎ ｃｅ ｙ ｔ ｍ ｉ ．１ Ｂ ｏ ｋ ｄ ａ ｒ ｍ ｆＰ ｒ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｓ ｓｅ ｄ
４５
第４ ６卷 第 ｌ Ｏ期
ｈａ ｓ ｅ ｕ ｃ ｓ ｆ ｌｙ ｒ ａｉｅ ｓ ａｌｏ ｂｅ ｎ ｓ ｃ ｅ ｓｕｌ ｅ ｚ ｄ． ｌ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｐ ｏｏ ｏ ａ ｃ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ；ｇ ｉ — ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｅ ｅ ； ｃ ｒｅ ｔ ｐ ａ ｅ ｌ ｃ ｅ ｙ ｒ ｓ： ｈ ｔｖ ｈ ｉ ｅ ｅ ａｉ ｏ ｒｄ ｃ ｎ ｅ ｔｄ ｉ ｖ ｒ ｒ ｕ ｒ ｎ ｈ ｓ — ｋ ｄ ｔ ｏ
三相光伏并网逆变器SVPWM电流控制技术研究
１ 引 言 光伏 并 网发 电系 统核心 是三相 电压 型并 网逆变
器， 其控制 系统的设计 直接影 响整个 系统性 能。为获 得 高品质并 网 电流 ， 统一般采 用双 闭环 控制 。 中 系 其
电流 内环 动态性 能直接பைடு நூலகம்影响 电压外 环 的控 制性 能和
稳 定性 ， 系统控 制关键 。 目前 ， 是 电压型逆 变器 的电 流控 制主 要分 为间接控 制和 直接控 制 。研 究 了 固定 开 关频 率空 间矢量 脉 宽调制 （ Ｖ ＷＭ） ＳＰ 电流 控制 ， 与
图 １ 主 电路 拓 扑 结 构
图 ２示 出三相 电网电压矢 量 旋转 角度 ０ 静止 及
０ ｂ ｃ与 同步旋转 ｄ ｇ坐标 系 间的关系 。 ，， ，
计， 并通过提高模数转换器 （ Ｄ ） Ａ Ｃ 采样频率减小控制延时。样机实验表明， 逆变器输 出电流谐波含量低 ， 控制方案具
有 良好 的稳 态和 动 态 性 能 。 关 键词 ： 变 器 ： 网 ： 间矢 量 调 制 ； 相 逆 并 空 锁
中 图分 类 号 ：Ｍ ６ Ｔ ４４ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：００ ｔ０ ２ １ ）４ ０ ０ — ２ １０ 一 ０ Ｘ（０ ００ — ０４ ０
钦
２０ ０ ） ３ ０ ９
摘 要 ： 立 了基 于 空 间 矢量 脉 宽调 制 （Ｖ ＷＭ） 建 ＳＰ 电流 控 制 的三 相 并 网逆 变 器数 学 模 型 ， 出 了 以电 网基 波 频 率 同步 旋 提 转 坐标 系 下 电网 电压 前 馈 和 电 流 比例 积 分 （ １控 制 相 结 合 的三 相 并 网逆 变器 控 制 方 案 。 出 了系 统 的 软 件锁 相 环 设 Ｐ） 给
基于DFT的改进并网逆变器锁相方法
图 ２ 基于 改进 Ｄ ＇ Ｓ Ｌ Ｆ Ｆ的 Ｐ Ｌ控 制 框 图
Ｆｉ ｇ．２ Ｄｉｇ ａ ｏ ｍｐｒ ｖ ｄ ＤＦｒ ｂａ ｅ ＰＬＬ ａ ｒ ｍ ｆ ｉ ｏｅ ｓ ｄ ｏｎ Ｓ
点 锁 相 相 结 合 的单 相 系 统 软 件 锁 相 方 法 【。该 方 钔 法 吸 收 了瞬 时 鉴 相 法 能 真 实 反 映 基波 相 位 差 的 优
点 和 周 期鉴 相 法 的方 便 易行 性 ．同 时 克服 了 前 者 信 噪 比低 和 后 者 对 过 零 点 波 形 依 赖 性 高 的缺 点 ． 使 得 Ｐ Ｌ能快 速 捕 获 电 网 电压 相 位 并 实现 系 统 的 Ｌ 可靠锁相。
（ ． ’ Ｊ ｏｏｇ Ｕ ｉ ｒｔ Ｘｉ帆 ７０ ４ ，Ｃ ｉ ） １ Ｘｉ帆 ｉ ｔｎ ｎ ｅ ｉ ａ ｖ ｓｙ， ’ １０ ９ ｈｎ ａ Ａ ｓ ａ ｔＡ ｍｐｏｅ ｈｓ． ｃ ｅ ｔｏ ａｅ ｎｔｅｄｓｒｔ Ｆｕ ｅ ａｓ ｒ Ｄ ｒ ｓｐｅｅ ｔ ｏｏｅｃｍ ｂｔ ｃ ： ｎ ｉ ｒｖｄｐ ａｅ１ ｋ ｄｍｅ ｄｂ ｓｄｏ ｈ ｉ ｅ ｏ ｒ ｒｔ ｎｆ ｍ（ ｒ ）ｉ ｒｓｎｅ ｔ ｖｒｏ ｅ ｒ ｏ ｈ ｃ ｅ ｉ ｒ ｏ ｄ
２ 基 于 ＤＦ 的 周 期 鉴 相 方 法 分 析 Ｔ
２ １ 基 本 原 理 分 析 ．
鉴 相 能 力 是 评 价 Ｐ Ｌ性 能 的重 要 指 标 『 基 Ｌ ５． ＿
于 傅 里 叶 变 换 的 周 期 锁 相 方 法 通 过 Ｄ Ｔ来 实 现 Ｆ
系 统 的快速 鉴相 ， 制 框 图如 图 １ 示 。由于 Ｄ Ｉ 控 所 Ｆ？
光伏逆变器锁相环实现方法
光伏逆变器锁相环实现方法光伏逆变器是将光伏电池阵列收集到的直流电能转换为交流电能的设备。
在光伏逆变器中，锁相环（Phase-Locked Loop，简称PLL）是一个重要的控制系统，用于实现电网电压和逆变器输出电压的同步。
本文将介绍光伏逆变器锁相环的实现方法。
1. 锁相环概述锁相环是一种用于追踪和锁定输入信号频率的反馈控制系统。
它由相频比较器、低通滤波器和控制电压发生器组成。
在光伏逆变器中，锁相环的作用是将逆变器输出电压的频率和相位与电网电压保持一致，以实现电能的有效注入和并网运行。
2. 锁相环的工作原理光伏逆变器锁相环的工作原理可以分为三个主要步骤：相频比较、滤波和控制电压生成。
2.1 相频比较：锁相环通过将电网电压和逆变器输出电压进行相频比较，得到频率和相位差。
比较器的输出信号表示了两个电压信号之间的相位偏差。
2.2 滤波：比较器的输出信号经过低通滤波器滤波，去除高频噪声和杂散信号，得到平滑的控制信号。
2.3 控制电压生成：滤波后的控制信号被送入控制电压发生器，根据信号的大小和方向，控制电压发生器会产生相应的控制电压，用于调整逆变器的输出频率和相位，使其与电网电压保持同步。
3. 光伏逆变器锁相环的实现方法光伏逆变器锁相环的实现方法主要包括相频检测、滤波和控制电压生成。
3.1 相频检测：相频检测是通过比较电网电压和逆变器输出电压的相频差来实现的。
常用的相频检测方法有零交叉检测法和频率锁定环检测法。
零交叉检测法通过检测电压波形的零交叉点来确定相频差。
频率锁定环检测法则通过比较两个电压波形的周期性来确定相频差。
这两种方法各有特点，可以根据实际需求选择适合的方法。
3.2 滤波：滤波是为了去除相频检测过程中产生的高频噪声和杂散信号。
常用的滤波方法有低通滤波和带通滤波。
低通滤波器可以去除高频噪声，使得控制信号更加平滑。
带通滤波器则可以选择特定频率范围内的信号，对逆变器输出进行更精确的控制。
3.3 控制电压生成：控制电压生成是根据滤波后的控制信号来生成用于调整逆变器输出频率和相位的控制电压。
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光伏并网逆变器的电流锁相改进方案及实现
摘要：基于光伏发电并网逆变器控制中电流锁相的重要性和复杂性，提出了带预锁相和遗忘算法的电流锁相方案，该方案可采用硬件锁相和软件锁相两种方式实现。
建立了以MC56F8345 型DSF 为控制核心的PWM 逆变器数字化并网实验平台，对改进后的电流锁相方案进行验证。
实验结果表明，该方案很好地实现了逆变器输出电流与电网电压的同步锁相控制，且输出电流的幅值、相位、频率均符合控制要求，可稳定、可靠地并网发电，并能实现网侧单位功率因数。
关键词：光伏发电；并网逆变器；电流锁相1 引言在光伏发电系统中，并网逆变器输出电流的控制十分重要。
有效控制逆变器输出电流可实现网侧功率因数可调。
控制电流时，电流锁相十分关键，必须对电网电压的频率和相位进行实时检测，并以此控制逆变器输出电流与电网电压保持同频同相，即同步锁相。
若不能稳定、可靠地锁相，则在逆变器与电网连接(并网)过程中会
产生很大的环流，对设备造成冲击，缩短设备使用寿命，严重时还会损坏设备。
因此，研究光伏发电并网逆变器电流锁相改进方案及数字化实现具有现实意义。
2 光伏并网逆变器电流矢量控制策略光伏发电并网系统结构框图如图1 所示。
图中上半部分为系统主电路，下半部分为系统控制电路。
控制过程如下：根据PV 的输出电压、电流，由MPPT 算法获得Ud 参考值，与Ud 实际值比较后经电压调节器得到有功电流(d 轴电流)参考值。
φ*为给定功率因数角，为无功电流(q 轴电流)参考值。
若要求单位功率因数，则φ*=0，=0。
电流闭环控制通常采用电流矢量控制。
图2 示出电流矢量控制的矢量关系图。
u，i．e 分别为逆变器输出电压、输出电流和电网电压的空间矢量。
旋转坐。