光伏并网逆变器低电压穿越技术研究_王南
三相光伏并网逆变系统低电压穿越技术的研究中期报告
三相光伏并网逆变系统低电压穿越技术的研究中期
报告
本文旨在介绍三相光伏并网逆变系统低电压穿越技术的研究中期报告。
三相光伏并网逆变系统的核心是电容器和开关器件，因此在低电压穿越过程中，可能会出现电容器过压或开关器件损坏的情况。
本文研究了如何有效避免这些问题的发生。
首先，通过对三相光伏并网逆变系统的分析，我们发现在低电压穿越过程中，主要的问题是电容器过压。
因此，我们针对这一问题进行了深入研究和探讨。
我们设计了一种可以在低电压穿越过程中安全还原的新型电容器，该电容器可以保证在电网电压恢复到正常水平之前，不会发生过压。
其次，我们还研究了如何避免开关器件的损坏。
我们发现，在低电压穿越过程中，开关器件可能会因为过载而损坏。
因此，我们提出了一种动态电流分配策略，该策略可以充分利用并网逆变器系统内部的多个开关器件，最大限度地避免单个开关器件的过载，从而避免开关器件的损坏。
最后，我们进行了大量的仿真研究和实验验证，并得出了令人满意的结果。
通过这些实验，我们证明了我们设计的电容器和动态电流分配策略是可行的，并且可以有效保护并网逆变器系统在低电压穿越过程中的稳定性和可靠性。
综上所述，我们的研究为三相光伏并网逆变系统低电压穿越技术的研究提供了重要的参考和指导，也为未来的研究提供了宝贵的经验和思路。
《2024年三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》范文
《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》篇一一、引言随着能源危机的加剧和环境保护意识的提高，可再生能源的开发和利用越来越受到人们的关注。
其中，光伏发电作为清洁、可再生的能源形式，得到了广泛的应用。
三相光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的关键设备，其稳定性和可靠性对系统的正常运行至关重要。
然而，由于多种因素，如设备老化、电网波动、雷击等，逆变器可能会出现故障，导致系统停机或无法并网。
因此，对三相光伏并网逆变器故障穿越技术的研究具有重要意义。
二、三相光伏并网逆变器的工作原理与特点三相光伏并网逆变器是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，并实现与电网并网的关键设备。
其工作原理主要是通过全桥电路将直流电转换为交流电，并通过控制电路实现与电网的同步并网。
三相光伏并网逆变器具有以下特点：1. 高效率：能够将光伏电池板产生的电能高效地转换为交流电。
2. 高可靠性：采用先进的控制算法和保护措施，确保设备的稳定运行。
3. 智能性：具备自动检测、自动控制、自动保护等功能。
三、三相光伏并网逆变器故障类型及原因三相光伏并网逆变器可能出现的故障类型及原因主要包括：1. 电网故障：如电网电压波动、电网频率变化等，可能导致逆变器无法正常工作。
2. 设备故障：如电路板老化、元器件损坏等，可能导致逆变器性能下降或无法工作。
3. 环境因素：如雷击、电磁干扰等，可能对逆变器的正常运行造成影响。
四、三相光伏并网逆变器故障穿越技术的研究现状针对三相光伏并网逆变器故障穿越技术，国内外学者进行了大量的研究。
目前，主要的故障穿越技术包括：1. 主动阻抗控制技术：通过调整逆变器的输出阻抗，降低电网故障对逆变器的影响。
2. 能量管理系统：通过优化储能系统的运行策略，实现故障时的能量平衡。
3. 故障诊断与保护技术：通过实时监测逆变器的运行状态，实现故障的快速诊断和保护。
五、三相光伏并网逆变器故障穿越技术的挑战与展望虽然三相光伏并网逆变器故障穿越技术取得了一定的研究成果，但仍面临以下挑战：1. 复杂的电网环境：电网的复杂性和不确定性给逆变器的故障穿越带来了困难。
《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》范文
《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》篇一一、引言随着可再生能源的日益重要，光伏发电系统已成为全球能源结构调整的重要部分。
三相光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的关键设备，其稳定运行对于整个系统的性能至关重要。
然而，由于各种因素，如环境条件变化、设备老化等，可能导致逆变器出现故障。
在这些情况下，故障穿越技术的研发与应用变得尤为重要。
本文旨在研究三相光伏并网逆变器故障穿越技术，以提升系统的稳定性和可靠性。
二、三相光伏并网逆变器概述三相光伏并网逆变器是一种将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，并将电能送入电网的设备。
其主要由半导体开关元件、滤波电路和控制系统等部分组成。
其工作原理是通过控制开关元件的开关状态，将直流电转换为交流电，并通过滤波电路进行滤波处理，最后将电能送入电网。
三、故障穿越技术的必要性在光伏发电系统中，逆变器一旦发生故障，可能导致整个系统的瘫痪，影响电力供应的稳定性和可靠性。
因此，需要研发有效的故障穿越技术，以在逆变器发生故障时，能够快速检测、定位并处理故障，保证系统的稳定运行。
四、三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究1. 故障检测与定位技术故障检测与定位是故障穿越技术的关键部分。
通过实时监测逆变器的运行状态，采用先进的算法和模型进行故障诊断，能够快速检测出故障并定位到具体部件。
例如，可以通过对逆变器的电流、电压、温度等参数进行实时监测，当参数超过预设阈值时，判断为故障发生。
同时，通过比较实际运行数据与正常状态下的数据，可以定位到具体的故障部件。
2. 故障穿越策略在检测到故障后，需要采取有效的故障穿越策略。
这包括立即切换到备用电源、降低输出功率、断开与电网的连接等措施。
这些策略的目的是在尽可能短的时间内恢复系统的稳定运行，同时避免故障对系统造成更大的损害。
此外，还需要根据故障类型和严重程度，采取相应的处理措施，如修复故障部件或更换新的部件。
3. 保护措施与预防策略为了防止故障的发生和减少其对系统的影响，需要采取一系列的保护措施和预防策略。
《2024年三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》范文
《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》篇一一、引言随着可再生能源的日益重要，光伏发电技术得到了广泛的应用。
三相光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的关键设备，其稳定性和可靠性对系统的整体性能具有重要影响。
然而，由于各种因素的影响，逆变器在运行过程中可能会出现故障，如何快速准确地诊断和解决这些故障，即“故障穿越”，成为当前研究的热点问题。
本文将针对三相光伏并网逆变器故障穿越技术进行深入研究，旨在提高系统的稳定性和可靠性。
二、三相光伏并网逆变器的工作原理及常见故障三相光伏并网逆变器是光伏发电系统中的核心设备，其工作原理是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，并实现与电网的并网。
在运行过程中，可能会遇到多种故障，如过流、过压、欠压、过热等。
这些故障会影响系统的正常运行，甚至可能导致系统停机。
三、故障穿越技术的研究现状目前，针对三相光伏并网逆变器故障穿越技术的研究已经取得了一定的成果。
主要包括以下几个方面：1. 故障检测技术：通过监测逆变器的电流、电压等参数，实时检测故障的发生。
2. 故障诊断技术：根据检测到的故障信息，结合逆变器的运行状态，快速准确地诊断出故障类型和原因。
3. 故障穿越策略：在检测到故障后，采取相应的措施，如切换备用设备、调整系统参数等，以保证系统的稳定性和可靠性。
然而，现有的故障穿越技术仍存在一些不足，如诊断速度不够快、穿越策略不够完善等。
因此，需要进一步研究更加高效、准确的故障穿越技术。
四、三相光伏并网逆变器故障穿越技术的研究方法为了解决现有故障穿越技术存在的问题，本文提出以下研究方法：1. 深度学习技术应用：利用深度学习算法对逆变器的运行数据进行学习，提高故障检测和诊断的准确性。
2. 多源信息融合：将电流、电压、温度等多种信息融合在一起，综合判断故障类型和原因。
3. 智能穿越策略：根据故障类型和系统状态，自动选择最优的穿越策略，保证系统的稳定性和可靠性。
五、实验与分析为了验证本文提出的三相光伏并网逆变器故障穿越技术的有效性，我们进行了大量的实验。
光伏并网逆变及低电压穿越控制策略研究的开题报告
光伏并网逆变及低电压穿越控制策略研究的开题报告一、选题背景及意义随着光伏技术的不断发展和应用，光伏发电已经逐渐成为一种普及的清洁能源。
光伏发电不仅可以为社会提供可再生的电能，还能减少二氧化碳的排放，保护生态环境。
然而，光伏发电存在一些问题，例如缺乏稳定性和灵活性，还存在着电网接入的问题。
为了解决这些问题，光伏与电网的并网逆变控制就变得十分重要。
而低电压穿越是指当电压在短时间内发生较大变化时，光伏逆变器需要具备适应能力，以保证其稳定工作并不中断。
正是因为低电压穿越，光伏逆变器容易出现故障，这也是本文需要解决的问题。
因此，本文将针对光伏发电系统的并网逆变控制和低电压穿越控制问题进行研究，以提高光伏发电的可靠性和稳定性，保障光伏逆变器的有效工作。
二、研究内容和方法本文主要研究光伏并网逆变及低电压穿越控制策略，具体研究内容如下：1.光伏并网逆变控制策略：研究光伏逆变器的控制策略，探究其如何将光伏发电的直流电能转化为符合电网要求的交流电能。
重点研究光伏逆变器的电压控制、频率控制和功率控制等关键技术。
2.低电压穿越控制策略：研究光伏逆变器在低电压穿越时的控制策略，探究其如何快速响应以保持稳定工作。
具体研究内容包括低电压切换、电压保护和功率降额等方面。
3.实验研究：设计实验平台，对所提出的控制策略进行验证，并进行性能分析。
本文主要采用理论研究和实验研究相结合的方法，通过理论分析和实验验证，探究光伏并网逆变和低电压穿越控制的关键技术和控制策略。
三、预期研究成果本文预期研究成果包括以下方面：1.提出一种高效的光伏并网逆变控制策略，能够将光伏发电的直流电能转化为高质量的交流电能，符合电网要求。
2.提出一种低电压穿越控制策略，能够实现光伏逆变器在低电压穿越过程中的快速响应和稳定工作。
3.设计实验平台，对所提出的控制策略进行验证，并进行性能分析。
四、研究工作计划本文的研究工作计划如下：1.文献综述和理论研究（2个月）：系统学习光伏发电技术和电网运行理论，阅读相关文献，了解光伏并网逆变和低电压穿越控制的现状和研究进展。
光伏并网发电系统低电压穿越技术的控制策略研究
SCIENCE &TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯光伏并网发电系统低电压穿越技术的控制策略研究曹伟郭步阳(国网淮南市潘集区供电公司安徽淮南232082)摘要：随着光伏电站渗透率的提高和光伏发电穿越功率的不断增加，电网的安全稳定性迎来了新的挑战。
该文改进原有光伏逆变器，增加电网电压前馈控制环节，得到无功电流参考值，以实现低电压穿越控制，仿真表明LVRT 技术实现了电网故障时光伏并网系统的不脱网运行，支持电网故障恢复直到电压达到正常水平，并向电网发送无功功率以支撑并网点电压，对光伏并网发电技术的发展有着重要的意义。
关键词：光伏并网低电压穿越控制策略研究中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1672-3791(2022)01(b)-0048-03Research on Control Strategy of Low Voltage Ride ThroughTechnology in Photovoltaic Grid Connected PowerGeneration SystemCAO Wei GUO Buyang(State Grid Huainan Panji District Power Supply Company,Huainan,Anhui Province,232082China)Abstract:With the improvement of the penetration rate of photovoltaic power station and the continuous increase of photovoltaic power generation through power,the security and stability of power grid has faced new challenges.In this paper,the original photovoltaic inverter is improved,the grid voltage feedforward control link is added,and the reactive current reference value is obtained to realize the low-voltage ride through control.The simulation re‐sults show that LVRT technology realizes the non off grid operation of photovoltaic grid connected system during grid failure,supports grid fault recovery until the voltage reaches the normal level,and sends reactive power to the grid to support the grid voltage,which is of great significance to the development of photovoltaic grid connected power generation technology.Key Words:Photovoltaic grid connection;Low voltage ride through;Control strategy;Research随着光伏电站由于多方面原因而引起的渗透率不断提高，而电网发生故障到重新并网又需要时间，在此期间引起的功率缺额将致使相邻的光伏电站跳闸，即电压暂降，从而引起大面积停电，影响电网的安全稳定运行[1-2]。
光伏并网逆变器零电压穿越控制研究
光伏并网逆变器零电压穿越控制研究光伏并网逆变器零电压穿越控制研究随着全球对可再生能源需求的不断增加，光伏发电技术已经成为了当前最为广泛应用的可再生能源之一。
光伏发电技术将光能转化为电能，其中光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心组件，主要用于将光伏阵列发出的直流电转换为交流电，并将其并入电网中。
然而，在实际的应用过程中，光伏并网逆变器会受到一些因素的影响，如电网故障等，可能导致逆变器无法正常运行，进而影响整个光伏发电系统的安全与稳定。
因此，光伏并网逆变器的零电压穿越控制成为了目前的研究热点之一。
零电压穿越（Zero Voltage Crossing, ZVC）控制是一种通过控制开关器件进行主动切换的技术，主要目的是在电网电压波形的零电压交叉点附近进行切换，以提高逆变器的运行效果和电能质量。
光伏并网逆变器的主要工作原理是采用PWM （Pulse Width Modulation）技术将直流电转换成交流电，并将其接入电网，而ZVC控制技术能够有效地解决逆变器切换时可能出现的问题，如电压浪涌、谐波等。
在光伏并网逆变器的零电压穿越控制研究中，首先需要对逆变器的工作原理和电路结构进行详细的分析和研究。
可以将其分为四个主要部分：直流侧滤波电路、直流侧开关器件、交流侧滤波电路和交流侧开关器件。
其中，直流侧滤波电路主要用于过滤掉直流侧的高频噪声和滤波波动，以提供稳定的直流电源；直流侧开关器件通过控制开关周期和占空比来调整逆变器输出的电压和频率；交流侧滤波电路用于滤波逆变器输出的谐波成分，以提供纯净的交流电能；交流侧开关器件通过控制开关周期和占空比来调节逆变器输出的电压和频率。
基于上述的电路结构和工作原理，可以对光伏并网逆变器的零电压穿越控制进行进一步研究。
首先，需要确定逆变器切换的时机和方式。
在ZVC控制中，逆变器应该在电网电压波形的零电压交叉点处进行切换，以避免切换时的电压浪涌和谐波问题。
通过采用合适的控制算法和传感器，可以实现准确的切换时机和方式，提高逆变器的切换效果。
光伏并网逆变器低电压穿越检测装置的研究
光伏并网逆变器低电压穿越检测装置的研究李臻张军军秦筱迪朱松鸣（国网电力科学研究院，江苏南京211100）【摘要】本文针对大容量光伏并网逆变器，提出了低电压穿越检测装置的两种设计方案，即采用无源电抗器和交直交变频器的方式。
并通过理论研究与基于MA TLAB的建模仿真对两种方案进行对比分析，最后提出了分析结果。
关键词：光伏并网逆变器；低电压穿越；MATLAB；Research on Low voltage ride-through testing device for grid connected photovoltaic invertersLI Zhen，ZHANG JunJun，QIN XiaoDi，ZHU SongMing(State Grid Electric Power Research Institute, Nanjing 211100, China)[Abstract] To meet the requirements of high power PV inverters testing, it is proposed that two types of design use in LVRT testing device, using passive reactors and AC-DC converters respectively. Through theoretical studies and based on modeling and simulation of MATLAB, it is contrasted and analysed for both designs with the results presented.Key words: grid connected PV inverter, low voltage ride-through, Matlab0 引言随着传统能源资源的不断枯竭，新能源技术的不断发展，光伏发电系统已成为电力能源中的重要组成部分。
光伏并网控制策略与低电压穿越技术研究的开题报告
光伏并网控制策略与低电压穿越技术研究的开题报告一、选题背景和意义随着可再生能源的广泛应用，光伏发电已逐渐成为大众关注的热点。
而其中，光伏并网控制策略及低电压穿越技术是目前光伏发电领域较为突出的问题。
光伏发电系统始终处于变化之中，与网络之间的连通性变化、天气状况变化等因素都会影响其输出功率。
因此，如何有效地控制光伏并网，保障其稳定性与安全性，成为当前研究的重点之一。
而在这一过程中，低电压穿越则是一种重要的控制策略，其可以有效地防止因电网电压下降而产生的故障和损失。
因此，本文旨在对光伏并网控制策略及低电压穿越技术进行深入研究，对新一代的光伏发电系统提供更为完备的技术支持。
二、研究内容本文将围绕以下三个方面展开研究：1.光伏发电系统的并网控制策略：通过对光伏发电系统的运行过程进行深入分析，研究其与电网的联接，分析并网控制策略的影响因素，探索如何实现高效、安全、稳定的光伏并网。
2.低电压穿越技术的研究：该技术是保障光伏发电系统运行稳定性的重要措施。
本文将对低电压穿越技术进行全面解析，探讨其应用的关键环节、控制与保护策略、以及常见问题的应对方法。
3.光伏发电系统与储能系统的结合：随着储能技术的不断发展，将储能系统引入光伏发电系统中已经成为了一种趋势。
本文将进一步探索这种新的结合方式所能带来的变化和优势，分析其在实际应用中的可行性。
三、研究方法1.文献资料法：通过阅读国内外学术期刊、学位论文等文献资料，了解研究热点、前沿技术以及当前研究中的问题和亟待解决的难题。
2.实验法：通过实验对光伏发电系统与电网的联接、系统运行及调节过程进行验证和分析。
3.模型方法：通过建立复杂模型，在模拟环境下对系统进行模拟分析，以评估不同策略的可行性与效果，并进行优化。
四、预期成果1.理论成果：对光伏并网控制策略、低电压穿越技术及储能系统的研究进行深入探索，积累相关理论知识和方法，为光伏发电系统的安全、高效、稳定运行提供可靠的理论支持。
大功率光伏逆变器并网及低电压穿越技术研究
大功率光伏逆变器并网及低电压穿越技术研究随着清洁能源的快速发展，光伏逆变器作为将太阳能发电转化为交流电的核心设备，扮演着重要的角色。
然而，由于光伏电站建设地区电网负荷容量的限制以及电网电压的波动，大功率光伏逆变器的并网以及低电压穿越技术的研究变得尤为重要。
大功率光伏逆变器并网技术是指将光伏发电系统输出的直流电能转换为交流电，并与电网实现无缝连接。
这种技术的研究主要包括逆变器控制策略、电网同步技术和电网保护技术等方面。
逆变器控制策略是实现逆变器输出电流与电网电流同步的关键，通过控制逆变器的工作状态和输出功率，确保逆变器与电网之间的电能传输稳定可靠。
同时，电网同步技术能够实时监测电网电压频率，并将逆变器输出电流与电网电流同步。
另外，电网保护技术能够对逆变器输出电流进行实时监测，当电网故障发生时，及时切断逆变器与电网的连接，以保护逆变器和电网的安全。
低电压穿越技术是指当电网电压低于一定阈值时，逆变器能够稳定工作并将光伏发电系统的电能注入电网。
低电压穿越技术的研究主要包括逆变器控制策略和电压恢复技术等方面。
逆变器控制策略通过监测电网电压，及时调整逆变器的输出功率和工作状态，以适应电网电压的变化。
电压恢复技术则是在电网电压恢复正常后，逆变器能够自动重新建立与电网的连接，并稳定地将光伏发电系统的电能注入电网。
大功率光伏逆变器并网及低电压穿越技术的研究对于提高光伏发电系统的供电可靠性和电网的稳定性具有重要意义。
通过逆变器的并网能力，光伏发电系统能够实现与电网的无缝对接，实现电能的高效利用。
而低电压穿越技术的研究，则能够使光伏发电系统在电网电压波动较大的情况下仍能稳定工作，为电网提供持续稳定的电能。
因此，大功率光伏逆变器并网及低电压穿越技术的研究将进一步推动光伏发电技术的发展，促进清洁能源的广泛应用。
浅谈光伏并网发电系统的低电压穿越
浅谈光伏并网发电系统的低电压穿越摘要：为了稳定高渗透率下光伏电站的电网，国家制定了严格的光伏电站并网规定以确保电力系统的安全。
在分析并网规则中低电压穿越要求的基础上，结合大功率光伏电站的并网结构，讨论了目前基于控制算法和增加硬件等方法的光伏电站低电压穿越技术，为光伏电站低电压穿越技术的研究和工程实施提供参考。
关键词：光伏电站；并网结构；低电压穿越0 前言太阳能最为一种清洁能源，不仅对环境不会产生污染，也是一种可再生资源，因此对其进行开发利用十分重要。
光伏并网发电系统的应用，就是太阳能利用的典型代表。
光伏并网发电系统应用过程中，会涉及到低电压穿越控制问题，该控制能力越强大，光伏并网发电系统作用发挥程度越高。
因此相关学者都对低电压穿越控制策略研究比较重视。
现阶段，我国对低电压穿越控制策略的研究，注重集中在风电领域，光电领域还比较少。
正是因为如此本文以光伏并网发现系统为研究对象，对低电压穿越控制策略进行了探讨分析。
笔者认为可以采取电压定向矢量控制的方法，来提高低电压穿越控制能力，以此达到有功与无功解耦。
本文首先对光伏并网发电系统及其低电压穿越要求进行了分析，其次对光伏并网发电系统的低电压穿越控制策略进行了探讨，仅供参考借鉴。
1 光伏并网发电系统及其低电压穿越要求光伏发电系统主要应用的物质是光伏电池，该设施最重要的价值就是将太阳能转换成电能，最终完成发电任务。
光伏并网主要是指两大系统连接，分别为光伏系统、电力网系统。
两大系统连接之后，不必再借助蓄电池，初期成本比较低，而且更容易维护，后期检修成本也比较低，可以说是现阶段最为经济实用的发电系统。
光伏并网发电系统形式依据场合差异而不同，现阶段应用最为广泛的应该是逆潮与无逆潮并网系统、地域并网系统等。
早期应用的是光伏发电系统，存在着比较多的缺陷，比如逆充电现象、电网电压波动过于明显等现象，因此在应用的过程中比较麻烦。
正是基于此，光伏并网发电系统优势更加突出。
但是光伏并网发电系统在应用的过程中，则需要满足非常重要的条件，即低电压穿越要得到控制。
试论光伏并网逆变器低电压穿越技术
试论光伏并网逆变器低电压穿越技术摘要：随着光伏并网系统容量不断扩大，在电网发生电压跌落故障下，其对电网的影响已不容忽视。
常规电压、电流双环控制下光伏并网逆变器在电网电压跌落时不能穿越这个故障，会随着跌落深度和时长的增加直流电压突然升高，交流电流急剧增大，甚至会发生过流而烧毁逆变器。
因此电网电压跌落故障下，光伏并网逆变器的低电压穿越能力成为光伏系统一项非常重要的指标。
当今，各国都在陆续发布标准，对光伏并网系统在电网电压跌落故障状态下并网逆变器的保护能力提出要求。
因此，低电压穿越控制策略的提出和有效性都将是光伏行业的一个重要课题。
关键词：大功率；光伏并网；逆变器；低电压穿越；前馈控制1低电压穿越技术概述最早，低电压穿越（LVRT）是在风力发电中提出的，在光伏发电中是指电网发生电压暂将时，光伏电站不会立即从电网中解列，并在一定时间内向电网输送无功功率以支撑电网电压直至恢复正常。
由于技术限制，我国对光伏电站LVRT技术的要求还不够严格。
但随着国家对光伏行业的扶持及光伏电站对并网技术的完善，LVRT技术将不再成为难题。
2低电压穿越技术现状随着光伏并网发电系统装机容量的不断扩大，其在电网中的影响也越来越大，各国纷纷制定了光伏并网逆变器及光伏系统并网的标准，其中要求光伏并网逆变器能在电网电压、频率等在一定范围内变化时不脱网，且能根据电网需求提供相应的有功功率和无功支持。
低电压穿越是光伏并网逆变器的一项重要能力，已在越来越多国家的光伏标准中所要求。
低电压穿越（LowVoltageRide—Through，LVRT），指在电网电压跌落持续时问内，光伏并网逆变器能保持并网，直到电网恢复正常。
以德国、丹麦、意大利、日本、爱尔兰等为首的一些国家，对包括光伏并网发电、风力发电等新能源的研究和产业化也较早，在多年研究和应用基础上，都对光伏并网逆变器制定了相应标准，且均对其在电网故障时的运行特性制定了详细的规定。
我国国家电网公司也在推出了光伏电站接入电网技术规定，文中对电网异常时的系统响应做了明确规定：在电网电压发生异常时小型光伏电站应迅速脱网；而大中型光伏电站在规定时间内为保持电网稳定性提供支撑。
《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》范文
《三相光伏并网逆变器故障穿越技术研究》篇一一、引言随着可再生能源的日益重要，光伏发电技术得到了广泛的应用。
三相光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的关键设备，其稳定性和可靠性对系统的整体性能具有重要影响。
然而，由于各种因素的影响，逆变器可能会出现故障，导致系统停机或性能下降。
因此，对三相光伏并网逆变器故障穿越技术的研究具有重要意义。
本文将针对三相光伏并网逆变器故障穿越技术进行深入研究，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、三相光伏并网逆变器概述三相光伏并网逆变器是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电，并与电网并网的关键设备。
其工作原理主要包括直流输入、逆变桥、滤波电路和并网控制等部分。
其中，逆变桥是核心部分，负责将直流电转换为交流电。
此外，为保证并网安全性和稳定性，逆变器还需要具备过压、过流、过载等保护功能。
三、常见故障及影响因素三相光伏并网逆变器在运行过程中可能出现的故障包括但不限于：过流故障、过压故障、过热故障、通讯故障等。
这些故障可能由多种因素引起，如设备老化、电网电压波动、设备参数设置不当、设备损坏等。
其中，电网电压波动是导致逆变器故障的重要原因之一。
此外，逆变器内部的电气元件和电路也可能因长期运行而出现老化、损坏等问题。
四、故障穿越技术研究针对三相光伏并网逆变器的故障穿越技术，本文主要从以下几个方面进行探讨：1. 故障检测与诊断技术：通过实时监测逆变器的电压、电流、温度等参数，结合算法判断逆变器是否出现故障。
一旦检测到故障，立即进行诊断，确定故障类型和原因。
2. 保护策略与措施：根据故障类型和原因，采取相应的保护策略和措施，如切断故障电路、降低输出功率、启动备用设备等，以保证系统和设备的安全。
3. 故障穿越算法研究：针对不同类型的故障，研究相应的故障穿越算法。
这些算法应能在保证系统安全的前提下，尽可能地减小故障对系统性能的影响，提高系统的稳定性和可靠性。
4. 预防性维护策略：通过定期检查、维护和更新设备，预防设备出现故障。
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光伏并网逆变器低电压穿越技术研究
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备低电压穿越能力。 虽然我国目前暂未制定关于光伏电站低电压穿越
的国家标准，但国家电网公司在其接入电网技术规定[7] 中对大中型电站提出了必须具备一定的低电压穿越能 力的明确要求。作为国内光伏权威认证机构，北京鉴衡 认证中心在其技术规范文件[8]中也明确指出，用于国内 大型光伏电站的光伏并网逆变器必须具备耐受异常电 压的能力，以防止在电网电压异常时脱离电网，引起电 网运行的不稳定，具体要求如图 1 所示。图中，UL0 和 UL1 分别为低电压穿越的电压值上、下限值，此范围属于低 电压穿越工作区（高于上限，进入正常工作区；低于下 限，则进入故障保护区）；T1 为电网电压跌落到UL1时需 要继续向电网输出功率并保持不脱网的时间，T2 为电压 跌落到UL0 时需要继续向电网输出功率并保持不脱网的
收稿日期：20 12 － 0 9 － 2 0 作者简介：王南（1 9 7 7 － ），男，工 程 师 ，主 要 从 事 新 能 源 并 网 发 电系统控制技术的研究。
突然脱网而影响电网的稳定运行，本文提出了一种不 平衡条件下的软件锁相低电压穿越技术。
１ 光伏发电 ＬＶＲＴ
１．１ 简介 光伏发电领域LVRT 是指在光伏并网点电压短时跌
图 ３ 交流电流控制器框图
ＦｉБайду номын сангаас． ３ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＡＣ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
与风电场不同，光伏电站因为没有叶轮机组，不存
在转动惯量，在电网故障导致电压跌落的过程中光伏
逆变器直流母线电压不会升高很多，最大电压即为光
伏电池阵列的开路电压 Uoc。电网电压跌落瞬间，控制 器若响应不及时，输出电流会迅速增加，可能造成过流
光伏并网逆变器低电压穿越技术研究
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（2） 将式（2 ）再代入式（1 ），化简后可得正序分量的表 达式：
（3）
式中 ：a——滤波系数，a=Ts/ τ（Ts为采样周期，τ为滤波 时间常数，fc=1/(2 ×τ)，fc 为滤波器截止频率）；Xn—— 本次采样值；Yn－1 ——上次滤波输出值；Yn ——本次滤 波输出值。
图 ５ 带陷波器的软件锁相环框图
Ｆｉｇ．５ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＳＰＬＬ ｗｉｔｈ ｎｏｔｃｈ ｆｉｌｔｅｒ
为此，有人提出了基于瞬时无功理论的正负序分 离的方法来实现锁相（图 6），其中较典型的方案是针对 正序和负序分量的特点通过 T/4 延时计算法[13－14]得到正 负序分量：
Abstract: It analyzes the current commonly used LVRT (low voltage ride-through) solutions, presents a new LVRT SPLL (software phase locked loop) technique which is simpler and faster, and designs a grid-connected PV (photovoltaic) inverter based on the SPLL technique and relative control strategy. Simulation and experiment results show the validity of this technical strategy. The PV grid-connected inverter has passed LVRT certification of the State Grid Corporation.
图 １ 低电压穿越要求
Ｆｉｇ．１ ＬＶＲＴ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ
时间。UL0、UL1、T1 及 T2 参数的设置需结合电站系统继电 保护设备的保护和重合闸实际动作时间，可根据电站 具体情况在现场通过人机界面进行修改。通常，UL0取值 为额定电压的 90%，UL1 取值为额定电压的20%，T1 设置 为1 s，T2设置为3 s。
DOI:10.13889/j.issn.2095-3631.2013.01.009
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绿色能源与节能
１／２０１３
光伏并网逆变器低电压穿越技术研究
王 南，陈艺峰，吴恒亮
（南车电气技术与材料工程研究院，湖南 株洲 4 1 2 0 0 1 ）
摘 要：分析了目前常用的光伏并网逆变器低电压穿越方案，提出了一种不平衡条件下简易而快速的软件锁
现阶段，我国光伏发电行业相关规定和标准还未 明确提出对无功电流补偿能力的具体要求，因此光伏 逆变器低电压穿越方面目前主要研究的是电网电压跌 落时如何保持并网运行的问题。 １．２ 原理
电网故障发生时往往会引起电压波形的畸变，突 变瞬间会产生过电流，交流侧网压的瞬间跌落还会造 成直流侧电压的波动，这都不利于光伏并网逆变器的 控 制 ，可 能 导 致 锁 相 的 紊 乱 及 输 出 电 流 失 控 等 情 况 。 引起电网短路和跌落的原因主要是系统元件故障或线 路故障、雷电、大功率设备的启动等，而实际发生的故 障大多都是不对称故障。当系统发生不对称短路或者 较大幅度的电压跌落时，三相电压将出现较大比重的 负序和零序分量。因此，如何在三相电压不平衡情况 下迅速准确地完成对电网电压的锁相，以及在电网电 压畸变情况下稳定输出电流，是实现低电压穿越功能 的关键所在。本文设计的光伏并网逆变器采用双环控 制策略（直流电压外环 + 交流电流内环），其控制系统 主要包括 PLL、MPPT、直流电压控制器及交流电流控制 器等（图 2）。
Research on the Technology of Low Voltage Ride-through for Grid-connected Photovoltaic Inverter
WANG Nan，CHEN Yi-feng，WU Heng-liang
( CSR Research of Electrical Technology & Material Engineering, Zhuzhou, Hunan 412001, China )
压波动，为消除电网扰动带来的影响，在交流电流环中 引入了电网电压前馈（图 3 ）。电压前馈的引入不仅可以 消除因电网扰动给并网电流带来的扰动，同时可以减 轻反馈控制负担，使 PI 调节器比例参数可以取得小一 些，增强系统稳定性[7 － 8] 。
软件锁相环的基本结构如图 4 所示。在三相电压平 衡工况下，软件锁相环可以很好地完成锁相任务；但因 未考虑负序分量的影响，因此三相若不平衡，就无法很 好地实现锁相。
Key words: LVRT; PV; grid-connected inverter; SPLL; three phase unbalance
０ 引言
随着我国光伏设备装机容量在区域电网中所占的 比重越来越高，光伏设备对电网安全稳定运行的影响 日益显现。当电网故障或扰动引起发电场并网点的电 压波动时，光伏发电设备的应对措施若不当，将加剧电 网波动，甚至导致电网大面积瘫痪，带来无法估量的损 失[1－2]。文献[3]和[4]具体分析了大中型光伏电站实现低 电压穿越功能的重要性和必要性。光伏发电技术领先 的欧美国家针对光伏发电并网已制定了一系列的标准 或提出了具体的技术要求，其关键技术主要包括低电 压穿越（LVRT）及无功和有功调节等。为确保在电网故 障时光伏逆变器能保持并网运行，避免因光伏电站的
相技术，并基于该锁相技术及相关控制策略设计了一款光伏并网逆变器。仿真和实验结果验证了该技术方案的有
效性。该光伏并网逆变器目前已通过了国家电网公司的低电压穿越认证。
关键词：低电压穿越；光伏发电；并网逆变器；软件锁相环；三相不平衡
中图分类号：ＴＭ４６４；ＴＭ６１５
文献标识码：Ａ
文章编号 ：２０９５－３６３１（２０１３）０１－００３８－０５
强等优点，已广泛应用于电力电子领域。其主要原理是
通过将三相电网电压经坐标变换转到两相同步旋转的
dq 坐标系下，从而将电网电压矢量分解为直流分量 Ud 和Uq 进行分析处理[9]。
图 ４ 软件锁相环框图
Ｆｉｇ．４ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ＳＰＬＬ
由文献[10－11]可知，当系统三相电压不平衡时，负 序电压经 dq 变换后表现为 2 倍频的交流分量。为消除三 相不平衡电压带来的影响，一般会在传统锁相环基础 上增加一个100 Hz的陷波器[12]用以滤除2次谐波（图5）。 但陷波器本身无法实现无差分离，不仅会增加控制系 统的阶数，对控制系统的动态和稳态性能有一定影响， 使系统 PI 参数难以确定，而且使用陷波器的软件锁相 环本身响应速度较慢，需要几个周期才能完成锁相，因 此在实际应用中仍显不足。
内环给定值不由电压外环提供，而是直接按预设值进
行控制（预设值可小于额定值），从而降低有功功率输
出，保证有足够裕度提供无功电流支撑；另一种是以逆
变器正常运行时的
i
d
作为限幅值，通过限幅环节限制
i
* d
的最大值，从而限制 id 的增加。本文所设计的光伏逆变
器在前者基础上引入了电网电压跌落幅度以及输出功
率作为参考，电压跌落幅度不同，预设的限流值也不
图 ２ 光伏并网逆变器控制框图
Ｆｉｇ．２ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒ ＰＶ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｉｎｖｅｒｔｅｒ
逆变器通过采样得到直流侧电压 Udc，利用最大功 率点追踪算法（MPPT）算出直流电压参考值 U*dc，将 Udc 与 U*dc 之间的差值作为直流电压控制器的输入，经PI 调 节得到电流内环的电流参考值 i *d，逆变器输出三相电 流进入交流电流控制器后经 dq 变换后得出电流id，i*d 与 id 之间的误差信号经交流电流控制器的PI 调节并加上 电网电压前馈信号Ugd 后再经过 dq 反变换得到逆变器输
出电压 Ud，其经过空间矢量调制（SVPWM）后输出至逆 变模块。