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
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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。
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。
大功率光伏并网逆变器控制系统分析与实现
( Z h a n g z h o u Ke h u a Te c h n o l o g y C o .,Lt d,Z h a n g z h o u 3 6 3 0 0 0,Ch i n a )
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大 功 率 光 伏 并 网逆 变 器 控 制 系统 分 析 与 实现
陈四雄 , 曾春保 ( 漳 州科 华技术有限责任公 司, 福建 漳州 3 6 3 0 0 0 ) 摘要 :文章深入分析 了大功 率光伏 并 网逆 变器的控制 系统 。介 绍 了光伏 并 网逆 变器的分类 , 以及 大功率光伏 并网逆 变器的 电路拓扑 ; 重点分析 了最 大功 率跟 踪 MP P T、 功率 因数调 节、 锁相 、 孤 岛检 测 、 低 电压穿越等 关键技 术。应 用这 些关 键技 术设计 的 5 0 0 k W 光伏 并网逆变器 , 具有 变换 效率高 、 MP 范围宽、 并 网电流失真度 小、 功率 因数高 、 体积重量 小、 成
通 镌 电 . 潦 技 】 | :
2 0 1 3年 1 月 2 5日第 3 0卷第 1 期
Te l e c o m P o we r Te c h n o l o g y J a n .2 5 ,2 0 1 3 ,Vo 1 .3 0 No . 1
文章 编号 : 1 0 0 9 — 3 6 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 1 — 0 0 3 1 — 0 3
本低等优点 。
关 键 词 :光 伏 并 网逆 变 器 ; 最 大功 率 跟 踪 ; 功 率 因数 ; 孤岛; 锁 相 中图分类号 : TM4 6 4 文献标识码 : A
An a l y s i s a n d Re a l i z a t i o n o f t h e Co n t r o 1 S y s t e m f o r Hi g h Po we r P V Gr i d — Co n n e c t e d I n v e r t e r
最新光伏并网逆变器的电流谐波抑制策略
光伏并网逆变器的电流谐波抑制策略光伏并网逆变器的电流谐波抑制策略1 引言并网逆变器作为光伏电池与电网的接口装置,将光伏电池的直流电能转换成交流电能并传输到电网上,在光伏并网发电系统中起着至关重要的作用。
随着投入应用的并网逆变器日益增多,其输出的并网电流谐波对电网电压的污染也不容忽视。
按照GB/ T 19939-2005所要求,光伏并网逆变器的总输出谐波电流应小于逆变器额定输出的5%,各次谐波也应限制在表1所列的百分比之内:表1 谐波电流畸变限值2 基于d-q坐标系的控制策略«Skip Record If...»图1 光伏逆变器电路结构如图1所示,在三相静止对称坐标系中,其交流侧的物理量均为时变交流量,不利于控制系统的设计。
为此考虑通过坐标变换将三相静止对称坐标系转换成以电网基波频率同步旋转的d-q坐标系。
这样经过坐标变换后,三相静止对称坐标系中的基波正弦变量将转化为d-q坐标系中的直流分量。
在d-q坐标系下,其数学模型可描述为:«Skip Record If...»(2-1)«Skip Record If...»(2-2)式中«Skip Record If...»、«Skip Record If...»——电网电动势矢量«Skip Record If...»的d、q分量«Skip Record If...»、«Skip Record If...»——三相VSR交流侧电压矢量«Skip Record If...»的d、q分量«Skip Record If...»、«Skip Record If...»——三相VSR交流侧电流矢量«Skip Record If...»的d、q分量«Skip Record If...»——微分算子由式2-1可以看出,由于VSR的d、q轴变量相互耦合,因而给控制器设计造成一定困难。
基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计
基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计一、本文概述随着全球对可再生能源的需求不断增长,光伏技术作为清洁、可持续的能源形式之一,已在全球范围内得到广泛应用。
三相光伏并网逆变器作为光伏系统的核心设备,其性能直接影响到光伏系统的发电效率和电能质量。
电流控制器作为三相光伏并网逆变器的重要组成部分,对于实现光伏系统的高效、稳定运行具有关键作用。
因此,研究并设计高效的三相光伏并网逆变器电流控制器具有重要意义。
本文旨在探讨基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计。
PI控制作为一种常用的线性控制方法,具有结构简单、稳定性好、调节速度快等优点,在电力电子领域得到了广泛应用。
本文将首先介绍三相光伏并网逆变器的基本原理和结构,然后详细阐述基于PI控制的电流控制器设计过程,包括控制策略的选择、控制器的参数设计以及稳定性分析等。
通过实验验证所设计的电流控制器的有效性,并对其性能进行评估。
通过本文的研究,旨在提供一种基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器的设计方法,为光伏系统的优化和升级提供理论支持和技术指导。
本文的研究成果也有助于推动光伏技术的进一步发展,为实现全球能源结构的绿色转型做出贡献。
二、光伏并网逆变器基本原理光伏并网逆变器是太阳能光伏发电系统中的关键设备,其作用是将光伏电池板产生的直流电能转换为交流电能,并与公共电网同步连接,实现电能的并网供电。
光伏并网逆变器的基本原理可以分为以下几个步骤。
光伏电池板的工作原理:光伏电池板利用光电效应,将太阳光能直接转换为直流电能。
当太阳光照射到光伏电池板表面时,光子与电池板中的半导体材料相互作用,导致电子从原子中逸出,形成光生电流。
直流-直流(DC-DC)变换器:由于光伏电池板输出的直流电压随着光照条件和温度的变化而变化,因此需要通过DC-DC变换器将其转换为稳定的直流电压。
常见的DC-DC变换器有升压型(Boost)、降压型(Buck)和升降压型(Buck-Boost)等。
光伏并网电流与电网电压同频同相的技术实现
t h e p h o t o v o l t a i c p v ) s r i d c u r r e n t a n d g r i d v o l t a g e a r e i m p l e m e n t e d t o m a k e t h e s a n l e f r e q u e n c y a n d
文 献标 识码 : A
文章 编号 : 1 0 0 2 — 2 2 7 9 一 ( 2 0 1 7 ) O 1 — 0 0 8 3 — 0 3
Te c h n o l o g y o f Ph o t o v o l t a i c G r i d Cu r r e n t a n d G r i d Vo l t a g e wi t h Sa me F r e q u e n c y a n d Ph a s e
f u n c t i o n l a u n i t s : I t U S e S DS P a s c o n t r o l c h i p t o s e t t h e i n t e na r l f u n c t i o n , a n d u s e s t h e s o f t w re a o f S P L L
d e s i g n , t h r o u g h t h e c o n t i n u o u s a d j u s t m e n t o f g r i d c u r r e n t f o r a p p r o a c h i n g t h e d v o l t a g e c y c l e t o t h e
Y a n g S i j u n
( X i " a r t A e r o n a u t i c a l P o l y t e c h n i c I n s t i t u t e, X i 7 1 0 0 8 9 。 C h i n a )
光伏并网电流与电网电压同频同相的技术实现
光伏并网电流与电网电压同频同相的技术实现杨思俊【摘要】通过性能稳定的DSP控制器程序设计及外围硬件检测电路、采样电路的配合来实现在光伏并网发电中对并网电流与电网电压的频率和相位控制,达到两者同频同相.阐述了锁相环技术原理及软件实现锁相的基本模型;分别介绍了软件实现锁相所需的三部分硬件电路即电网电压采样电路、电网电压过零检测电路、DSP 内部功能单元;采用DSP作为控制芯片,进行内部功能设置;完成锁相环的软件设计,通过连续调整可实现并网电流与电网电压周期趋近相同来实现输出电流与电网电压同频同相控制,从而实现了逆变器输出电流是单位功率因数.%Through programming of the stable DS P controller and combination of the peripheral devices such as hardware detection circuit and sampling circuit, the frequency and phase control of the photovoltaic (pv) grid current and grid voltage are implemented to make the same frequency and phase. This paper introduces the principle of PLL and the basic model of software phase lock;It respectively introduces the software implementation phase locking the three parts of hardware circuit, i.e. power grid voltage sampling circuit, grid voltage zero crossing detection circuit and DSP internal functional units;It uses DSP as control chip to set the internal function, and uses the software of SPLL design, through the continuous adjustment of grid current for approaching the grid voltage cycle to the same output current frequency, to control the current and the voltage in the same frequency and phase and make the inverter output current with the unit power factor.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】4页(P83-85,90)【关键词】数字锁相环;光伏并网;DSP控制;电压过零检测;PWM脉冲;软件锁相;电网电压采样【作者】杨思俊【作者单位】西安航空职业技术学院,西安710089【正文语种】中文【中图分类】TN73为了保证光伏并网发电系统中逆变器输出的交流信号与正常状态下的电网电压保持同频、同相,即系统并网输出功率因数cos Φ=1,引入锁相技术实现这个功能。
基于光伏并网逆变系统的改进锁相环设计
基于光伏并网逆变系统的改进锁相环设计赵贵龙;曹玲玲;祝龙记【摘要】The paper presents a PLL based on double second-order generalized integral (DSOGI-PLL) of abstracting grid voltage phase quickly and accurately for low accuracy and slow dynamic response of traditional PLL in the case of the unbalanced grid voltage in grid-connected PV systems. It can effectively extract the grid voltage positive sequence component, by using generalized integral and standard three-phase locked loop. Finally, the paper builds simulation for two-phase grid voltage drop and three-phase grid voltage unbalanced drop, and then uses DSP to verify it. Simulation results show that the PLL can provide more precise control reference for the grid-connected inverter, by which the stabilityand effectiveness of grid power generation systems are improved.%针对光伏并网系统中的传统锁相环在电网电压不平衡的情况下存在的锁相精度不高的问题,提出了一种能快速、精确地提取电网电压相位的一种双二阶广义积分锁相环(DSOGI-SPLL)。
太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方法
太阳能光伏并网控制逆变器工作原理及控制方法
1.光伏电池板:太阳能光伏电池板将太阳能转化为直流电能。
2.光伏逆变器:光伏逆变器用于将直流电能转换为交流电能。
其基本工作原理是将直流电能通过电子元件(如晶体管、MOSFET等)的开关控制,改变电流和电压的形式,最终得到适合电网输入的交流电。
3.控制方法:太阳能光伏并网逆变器的控制方法主要有以下几种:
-简单的开关控制:通过控制开关电路的通断,将直流电能转换为交流电能。
这种方法比较简单,但效率较低。
-最大功率点追踪(MPPT)控制:通过检测光伏电池板输出电压和电流的变化,调整逆变器的工作参数,使得光伏电池板能够在不同光照条件下工作在最佳工作点,提高光伏发电系统的效率。
-滞环控制:为了保护电网和逆变器,滞环控制方法用于对逆变器工作点进行精确控制,并确保逆变器不会输出超过一定限制的电压和电流。
-网络同步控制:光伏逆变器必须与电网同步运行,确保输出的交流电与电网电压相位和频率一致。
这需要逆变器具备精准的频率和相位检测功能,并通过控制电路将输出电压和频率调整到与电网同步。
综上所述,太阳能光伏并网逆变器将直流电能转换为交流电能,并通过不同的控制方法保证逆变器的稳定工作和输出交流电的质量。
随着太阳能光伏技术的不断发展,逆变器的效率和控制精度也在不断提高,使得光伏发电系统在实际应用中更加可靠和高效。
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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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。