三相光伏并网逆变器控制策略_刘波

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电网电压三相不对称光伏并网逆变器控制策略研究

电网电压三相不对称光伏并网逆变器控制策略研究电网电压三相不对称光伏并网逆变器控制策略研究引言随着可再生能源的快速发展，光伏发电作为主要的分布式能源技术之一，受到了广泛关注。

然而，由于电网的不断变化，电网电压的三相不对称问题成为了影响光伏并网逆变器性能的一个重要因素。

因此，本文将探讨电网电压三相不对称情况下光伏并网逆变器的控制策略研究。

一、光伏并网逆变器基本原理光伏并网逆变器是将光伏电池板发出的直流电能转换为交流电能，并将其注入电网中的一种装置。

它的基本功能是将太阳能转换为实用电能，并按需求将其输送到消费者电网中。

二、电网电压三相不对称问题在实际应用中，电网电压的三相电压不平衡经常发生。

由于电力系统中的负载分布不均匀以及输电导线的长度不一致，使得电网电压在不同相上出现差异。

这种三相不对称问题会对光伏并网逆变器的性能产生负面影响。

三、光伏并网逆变器控制策略研究针对电网电压三相不对称问题，研究人员提出了多种控制策略来优化光伏并网逆变器的性能。

以下是几种常见的控制策略： 1. 电流控制策略：该策略通过对光伏并网逆变器的电流进行调节来实现对电网电压的优化。

当发现电网电压出现不对称时，逆变器会自动调整输出电流来平衡电网电压。

2. 直接控制策略：该策略通过直接对逆变器控制器输出的指令进行调整来实现电网电压的优化。

控制器可以根据电网电压的实时变化来调整输出电流和功率，从而实现对电网电压的平衡。

这种策略需要逆变器具有较强的响应速度和稳定性。

3. 协调控制策略：该策略通过光伏并网逆变器和电网其他装置之间的协调来实现对电网电压的优化。

通过与其他电力设备的通信和数据交互，逆变器可以根据电网电压的实际情况进行调整，从而实现对电网电压的平衡。

结论电网电压三相不对称问题对光伏并网逆变器的性能具有一定影响，需要采取适当的控制策略来优化逆变器的运行。

从电流控制策略、直接控制策略和协调控制策略三个方面入手，可以有效提高光伏并网逆变器的性能，实现对电网电压的平衡。

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。

三相并网光伏发电系统的运行控制策略

三相并网光伏发电系统的运行控制策略随着能源需求的不息增长和传统能源的逐渐枯竭，新能源的开发和利用成为当今社会进步的一个重要方向。

光伏发电作为新能源的代表之一，具有清洁、可再生和分布式等优势，逐渐成为全球能源领域的热点。

然而，与传统的火电厂相比，光伏发电面临着一些奇特的挑战，如电压波动、频率波动、功率波动等。

为了解决这些问题并确保光伏发电系统的安全可靠运行，运行控制策略成为了关键的探究方向。

2.三相并网光伏发电系统的基本原理三相并网光伏发电系统由光伏阵列、逆变器、母线接触器、变压器和电网组成。

光伏阵列将太阳能转化为直流电，逆变器将直流电转化为沟通电，并通过母线接触器将发电系统与电网相连。

变压器用于调整电压等级，确保电能的安全传输。

3.运行控制策略的目标的目标是实现光伏发电系统与电网之间的高效能量传输并确保稳定运行。

主要包括以下几个方面：（1）最大化发电效率：通过光伏阵列的精确定位、追踪设备和优化组件配置，最大化发电效率，提高光伏发电系统的经济效益。

（2）功率控制：依据电网的负荷需求和电压稳定性要求，通过调整逆变器的输出功率，保证光伏发电系统与电网之间的功率平衡，并防止电网失稳。

（3）电压控制：通过电压调整器或电压响应器，控制逆变器输出的电压，使其能够适应电网的电压变化，防止电网电压波动对系统的影响。

（4）频率控制：依据电网的频率要求，通过控制逆变器的输出频率，保持与电网同步，并防止频率波动对电网的影响。

4.运行控制策略的方法为了实现上述目标，三相并网光伏发电系统接受了多种运行控制策略：（1）最大功率点跟踪（MPPT）：通过连续监测光照强度和光伏阵列输出功率，确定光伏阵列的最大功率点，从而提高发电效率。

（2）电压调制控制：通过调整逆变器的输出电压，使其能够适应电网的电压变化，保持电网电压的稳定。

（3）频率控制：通过控制逆变器的输出频率，使其与电网同步，保持电网频率的稳定。

（4）功率平衡控制：依据电网的负荷需求和电压稳定性要求，调整逆变器的输出功率，保证光伏发电系统与电网之间的功率平衡。

三相并网光伏发电系统的运行策略控制

三相并网光伏发电系统的运行策略控制摘要：光伏发电在目前全球的电力能源的结构中具有着战略性的地位，而太阳能则是具有着可以在未来成为主要的供应能源的巨大潜力，由此光伏并网这一发电的技术也成为了一个非常重要的研究领域。

本文首先阐述了对太阳能进行开发的必要性以及光伏发电的优点，之后对三相并网光伏发电这一系统进行了简单介绍，最后对三相并网光伏发电这一系统的运行控制策略进行了简单的分析，借此希望可以为在光伏并网的发电技术方面的研究提供一些方向。

关键词：三相并网；光伏发电；运行策略引言随着目前我国经济的发展，对电能的需求也同样在日渐增长，因此为了使用户需求得到更好的满足，电力行业需要合理优化和完善发电系统[1]。

太阳能由于具有着分布广、环保清洁以及资源丰富等优点，被认为是一种非常理想的可再生性能源[2]。

目前一些科技人员提出了光伏发电技术，其作为一种新型的分布式的发电技术，可以利用光伏电池将太阳能转化为电能，从而减少对不可再生能源的使用[3]。

但是由于太阳光具有不稳定性，光伏发电这一并网会影响目前电网的稳定性能，因此对三相并网光伏发电进行相关研究具有着非常重要的意义。

一、开发太阳能的必要性与光伏发电的优点随着经济发展，能源作为提高居民的生活水平、发展经济的物质基础，其需求在逐渐增大，进而也带来了能源短缺问题。

同时化石燃料的大量使用使得人类的生存环境、生态环境不断恶化，这一问题也成为目前各国面临的重大问题。

这时，全世界的目光开始投向可再生的能源，希望借此对目前能源结构进行改变，从而推动社会能够可持续的发展。

综合多方面因素进行考虑，太阳能被认为是最符合可持续发展这一理念的绿色能源，且在21 世纪将成为最重要的能源之一。

目前来说太阳能的利用形式包括光化学利用、光伏利用和光热利用这三种，其中光伏发电具有以下这些优点：第一，无污染，即没有任何包括电、声、光等物质的排放；第二，可再生，资源数目没有限制，具有可持续发展的特点；第三，普遍性，其分布不受地域的限制；第四，可存储性、通用性，可以非常方便地进行传输、使用以及存储；第五，分布式的电力系统，可以对能源系统的安全以及可靠性能进行提升；第六，资源、发电以及用电等在同一地域，可以大幅度的节约由于远程输变电而带来的投资费用[4]。

三电平光伏并网逆变器的控制策略研究

直接电流控制通过直接控制逆变器的输出电流，实现电流的快速调节。间接电流控制则通过控制逆变器输出电压的幅值和相位，间接调节电流。两种方法各有优劣，需要根据实际应用场景进行选择。
3、并网电压控制策略
并网电压控制策略以逆变器的输出电压为主要控制对象，通过调节电压幅值和相位，实现与电网的同步。这种策略的主要目标是确保逆变器输出电压与电网电压在相位和频率上保持一致，同时限制电压的幅值在安全范围内。常用的电压控制策略包括单位功率因数控制和下垂控制。
因此，对三电平光伏并网逆变器的控制策略进行研究，对于提高太阳能光伏发电系统的效率和稳定性具有重要意义。
相关技术综述
三电平光伏并网逆变器是一种具有中点箝位式的逆变器，其电路结构主要由整流器、滤波器、逆变器、中点箝位单元和并网开关组成。工作原理是通过控制逆变器输出的电压和频率，将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电，并输送到电网中。
1、多电平光伏逆变器概述
多电平光伏逆变器是一种具有高效率、低谐波、低损耗特性的逆变器，其并网控制策略旨在实现直流电到交流电的转换，同时控制输出电流以满足电网的要求。多电平光伏逆变器的并网控制策略主要包括电流控制和电压控制两种方法。
2、并网电流控制策略
并网电流控制策略以逆变器的输出电流为主要控制对象，通过调节电流幅值和相位，实现与电网的同步。这种策略的主要目标是确保逆变器输出电流与电网电压的相位和频率保持一致，同时限制电流的幅值在安全范围内。常用的电流控制策略包括直接电流控制和间接电流控制。
在并网技术方面，三电平光伏并网逆变器具有较低的开关损耗、较高的开关频率和较低的电磁干扰等优点。
控制策略研究
1、电压电流双环控制
电压电流双环控制是一种常见的控制策略，其优点在于可以同时控制逆变器输出的电压和电流。该策略通过电压外环和电流内环两个控制环路，对外环进行电压控制，对内环进行电流控制。同时，该策略还可以引入电网电流的反馈，

具有精确非线性补偿的三相光伏并网逆变器滑模变结构控制策略

第４期
２０１３年７月
电
源
学
报
Ｎｏ．４
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙ
Ｊｕｌｙ．２０１３
具有精确非线性补偿的三相光伏并网逆变器滑模变结构控制策略
黄庆义，段启迪，郝翔。，黄浪。，刘韬。，谢瑞良
死区效应和开关延时引入的非线性进行精确补偿【垌。
本文分析了由死区效应和开关延时等非线性影响造成的逆变器输出电压失真，并建立了相应的非线性效应模型。最终根据该系统模型提出了并网电流的离散积分滑模变结构控制策略。该新型控制
压扰动，但是其动态性能较差［５－６１；。无差拍控制［７１虽然
动的强鲁棒性和零稳态误差。此外，与不具有非线性补偿的滑模控制相比，所提控制策略能够有效地减小并网电流的总谐波失真。
有良好的稳态和动态性能，但是对系统参数敏感。近年来，由于滑模变结构控制算法优良的动态性能．强鲁棒性和低谐波失真的特点，被广泛地实三相光伏并网逆变器的拓扑结构如图１所示。
鲁棒性强以及优良的电流谐波抑制能力。
关键词：光伏逆变器；离散积分滑模控制；非线性补偿；总谐波失真；动态响应；强鲁棒性

三相光伏并网逆变器控制策略

三相光伏并网逆变器控制策略
01 引言
03 结论
目录
02 正文
引言
随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益突出，可再生能源的开发与利用逐渐成为人们的焦点。太阳能作为一种清洁、无限可用的能源，具有巨大的发展潜力。三相光伏并网逆变器作为太阳能并网系统的重要部件，其控制策略对于提高整个系统的性能和稳定性具有举足轻重的作用。本次演示将围绕三相光伏并网逆变器的控制策略进行阐述，以期为相关领域的研究与实践提供有益的参考。
4、实现方法
在实现三相光伏并网逆变器的控制策略时，需要结合实际应用场景和具体设备进行选择和调整。首先，需要选择合适的控制环路和开关器件调制方法。其次，需要根据系统的特点和需求，对控制策略进行优化和改进。此外，还需要进行仿真和实验验证，以确保控制策略的有效性和器为例，采用间接电流控制策略的系统稳态运行性能较直接电流控制策略更为优越。但在动态性能方面，预测电流控制策略表现更为出色。因此，在实际应用中，可以根据具体需求和场景，结合多种控制策略的优势，设计出一种混合控制策略，以实现三相光伏并网逆变器的最佳性能。
3、控制策略
3.1直接电流控制
直接电流控制是一种常见的三相光伏并网逆变器控制策略。该策略通过直接控制并网电流的幅值和相位，来实现逆变器的并网运行。这种控制策略具有实现简单、易于数字化的优点。然而，由于其控制系统较为复杂，且易受电网电压波动的影响，因此需要引入电流反馈和电压前馈等环节以提升系统性能。
结论
三相光伏并网逆变器的控制策略是提高整个并网系统性能的关键。本次演示对三相光伏并网逆变器的控制策略进行了详细的分析和比较，介绍了直接电流控制、间接电流控制和预测电流控制等多种策略的原理、优缺点及实现方法。通过实际案例的分析，表明不同的控制策略在不同的场景下可能会表现出不同的优势。因此，在实际应用中，需要根据具体的需求和条件选择和设计合适的控制策略。

三相光伏并网逆变器控制策略_刘波

[2] [1]
2.2
系统模型为提高直流利用率，减少开关次数 [9] ，采用了
SVPWM 调制，三相逆变器电路模型如图 1 所示。
图1 Fig.1
三相逆变器模型
Model of the three phase inverter
图中， Lf 为逆变侧电感， L g 为网侧电感， C 为滤波分别电容， Rf 、 Rg 、 Rc 分别为各自的 ESR， ik 和 ik 为三相逆变电流和并网电流。可知系统在三相静止坐标系下的电路方程如下：
（ 2）
66
电工技术学报
2012 年 8 月
递函数，是受控对象
2 U dc Lg Cs ( Rg Rc )Cs 1 Gix _ d x ( s) Z (s) 3
（ 4）
Gix _ u xN ( s ) 是逆变电流对电网电压的传递函数，
（ a ） d 轴大信号平均模型
是扰动项
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减小了体积的同时对电流高频分量具有更好的滤波效果，但是 LCL 三阶系统的引入，增加了二阶谐振零极点，其谐振极点的零阻抗特性带来的可能的振荡，对系统电流环控制提出了更大的挑战。在传统三相逆变控制中， PI 控制器由于无法实现交流信号的无静差跟踪，稳态电流存在较大的误差，而引入电网电压前馈的 PI 控制增强了系统的动态性，但是由于其积分功能对交流信号天然的缺陷，依旧不能有效的减小稳态误差 [3] 。为减小稳态静差， dq 旋转坐标下的 PI 控制对三相逆变系统具有天然的优势，其将交流转换为直流后发挥了积分控制的作用，可以实现无静差控制。与此同时，比例谐振（ PR）控制也开始广泛应用， PR控制虽然在谐振频率上具有无穷大增益，从理论上可以实现基波电流的无静差控制 [4] ，但实际应用中由于电网频率存在波动，以及模拟或数字离散化实现时存在精度限制，一旦基波频率和 PR谐振频率不一致，该处 PR的增益会非常小，将使控制失效 [5]。因此文献 [6]改进采用了准谐振 PR控制，该方法增加了可调的选频宽度，但在谐振频率点上增益有限，因此无法从理论上实现基波跟踪的无静差。为此，本文提出了一种基于dq旋转坐标系下的PI 级联准谐振PR控制器设计方案，与传统方法相比该方法在旋转坐标下通过 PI 实现了基波的稳态无静差控制，通过PR实现了对特定谐波的充分抑制，此外在旋转坐标下引入了电网电压前馈，增加了系统对电网的抗扰能力，实现了并网起动电流无冲击。同时三相系统在dq下的控制，可以实现有功无功的自主调控。本文首先分析了光伏并网逆变系统的结构和模型，在此基础上分析讨论了控制方法，给出了控制器的实现步骤，最后通过仿真及在一台实际 100kW 光伏阵列并网逆变系统中对比实验，表明了控制算法的有效性。

三相光伏并网逆变器开关损耗抑制策略

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｒａｌｌｅｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｎｅｅｄｓｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓｏｆｆａｓｔｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ，ＳＯｔｈｅ
ｄｉｓｄｏｎｅ，ａｎｄｉｔｓｗｏｒｋｉｎｇｐｉｎｒｃｉｐｌｅｉｓａｎｌｙａｓｅｄ．Ｃｏｍｐｒｅａｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓｃｏｎｔｒｏｌｍｅｈ— ｔ
ＲＥＮＹｕ — ｙａｎ，ＧＡＯＪｉｎ－ｌｉｎｇ￣，ＺＨＥＮＧＣｕｎ－ｆａｎｇ，ＦＥＮＧＲｕｉ－ｊｉａｎｇ２
（１．ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ）
中图分类号：ＴＭ４６４
文献标识码：Ａ
文章编号：１０００ — １００Ｘ（２０１４）０３ — ００ｏ７一Ｏ３
ＳｗｉｔｃｈｉｎｇＬｏｓｓｅｓＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＴｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅＰＶＧｒｉｄ・ｃｏｎｎｅｃｔｅｄＩｎｖｅｒｔｅｒ

光伏并网逆变器的控制策略

光伏并网逆变器的控制策略光伏并网逆变器的控制策略摘要：本文针对使用较多的单相两级非隔离型光伏并网逆变器拓扑和三相单级工频隔离型逆变器拓扑，分别简要分析了其控制策略，包括MPPT原理、电网电压锁相、同步并网正弦电流指令生成、逆变器电流闭环控制、SPWM控制。

分别给出了控制系统结构框图。

1 引言本专题的第一篇论文介绍了作者所在实验室使用的三种光伏并网逆变器的主电路拓扑。

限于篇幅，本文主要介绍“单相两级非隔离型7kW”和“三相单级工频隔离型20kW”两种拓扑的控制策略。

“单相高频隔离型250W微型逆变器拓扑”比较特殊，目前市场上用得较少，其控制策略也不具有一般性。

光伏并网逆变器的控制策略主要包括三大块：最大功率点跟踪（MPPT）、孤岛检测和控制、以及通过逆变器实现单位功率因数并网发电。

本专题中第三篇论文“光伏并网控制系统最大功率点跟踪（MPPT）方法”专门讨论MPPT的相关问题；第四篇论文“光伏并网发电系统的孤岛检测方法”专门讨论孤岛检测问题。

本文中重点介绍单位功率因数并网的相关技术，包括：电网电压锁相、并网电流指令信号的生成、并网电流跟踪控制、SPWM 控制方式等；单相两级变换拓扑还包含一个电压控制外环。

至于MPPT和孤岛检测，本文只介绍它们与其它部分之间的关系。

2 单相并网逆变器控制策略单相并网逆变器的电路拓扑见本专题第一篇论文的图8，其控制系统结构框图示于本文图1。

其中，上半部分通过控制前级Boost电路实现MPPT功能；下半部分实现单位功率因数并网发电，包括孤岛检测功能。

下面分别讨论。

2.1 BOOST电路控制与MPPT图1中，us1和is1分别表示光伏阵列（由PV组件串并联而成）输出的直流电压和电流，us1和is1经ADC进入DSP（或ARM）成为数字信号。

PV板电压us1和电流is1用于MPPT计算，根据MPPT算法实时地求出电压指令u*，u*再与三角载波比较得出PWM控制信号，PWM信号用来控制Boost电路的开关管。

浅析三相光伏并网逆变器的控制技术

浅析三相光伏并网逆变器的控制技术作者：胡品来源：《山东工业技术》2015年第13期摘要：作为光伏并网系统的关键组成部分，三相光伏并网逆变器的良好控制对于保证光伏并网系统能量转换的有效性具有重要作用。

本文首先介绍了三相光伏并网逆变器的控制指标，然后具体探讨了三相光伏并网逆变器的控制策略及技术，以期为相关技术与研究人员提供参考。

关键词：三相光伏并网逆变器；控制；技术作为太阳能利用的一种有效方法，太阳能光伏发电是利用太阳能电池将光能转变成电能的发电手段。

太阳能光伏发电可克服原材料、能源资源及应用环境的约束，且能依靠技术进步成为一项重要的可再生能源技术。

在光伏并网发电系统内，光伏并网逆变器主要用于系统的能量转换，其控制策略将直接决定整体光伏并网系统能否良好运行。

因此，加强有关三相光伏并网逆变器的控制研究，对于改善光伏并网系统运行质量具有重要作用。

1 三相光伏并网逆变器控制指标（1）并网电流谐波：若逆变器输出电流包含过多谐波，不但会抑制系统工作效率，且会影响电能质量。

所以，依据有关标准，光伏并网逆变器在设定功率下，电流总谐波畸变率应控制在5%以下，而奇次谐波的畸变率应在4%以下，偶次谐波的畸变率应在2%以下。

（2）额定输出容量：也就是功率等级。

当前光伏逆变器的通用容量一般在几百W到1000kW以上，能够用于不同的应用标准。

（3）逆变器效率：当前大功率的基本效率一般在90%以上，更高功率的效率在大于95%，小功率逆变器的效率也应不小于85%[1]。

（4）功率因数：在光伏逆变器的输出有功高于额定功率的一半时，功率因数应在0.98以上，而当输出有功在额定功率的20%～50%时，功率因素应在0.95以上。

（5）可靠性：在应用时，为有效克服各类异常问题，光伏逆变器应具有完善的自动保护功能，通常为：1）直流过压保护：在直流侧输入电压大于逆变器高限直流电压时，逆变器应避免启动或中止运行，且应输出报警提示，在直流侧电压降低至合理范围后，逆变器应能恢复启动。

三相光伏并网逆变器控制策略的研究

２．新疆电力公司调度通信中心，新疆乌鲁木齐
３．哈密电力公司，新疆哈密
８３０００２；
８３９０００；
４．奎屯电力公司，新疆奎屯
摘
８３３２００）
周二彪（１９８９一），
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：ＴＭ４６４．９文献标志码：Ａ文章编号：１００１－５５３１（２０１３）０６－００３４－０７
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ’ Ｓｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｏｆＴｈｒｅｅＰｈａｓｅＰｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ

三相光伏并网逆变器及其控制

三相光伏并网逆变器及其控制D中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。

其他同志对本研究的启发和所作的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。

本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。

学位论文作者签名：年月日中原工学院学位论文知识产权声明书本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。

学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。

本人允许论文被查阅和借阅。

学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

保密论文待解密后适合本声明。

学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日中原工学院硕士学位论文摘要三相光伏并网逆变器及其控制专业：控制理论与控制工程硕士生：严攀指导教师：王晓雷教授摘要光伏并网发电过程是将直流电变为交流电并将能量输送给电网，逆变器是太阳能电池和大电网连接的核心设备，它的稳定性和可靠性决定了输送电能的质量，为了提高发电质量，需要对系统的硬件和软件做深入的分析。

本文对这两个方面都做出了比较详细的数学推导，并进行了理论仿真，然后在此基础上搭建了硬件平台，对这些算法进行了初步的验证，给出了相应的实验结果。

首先，本文对光伏阵列的结构进行了分析，并搭建了阵列的仿真模型，从仿真模型的P—U曲线可以看出阵列存在最大输出功率，并在此基础之上就最大功率跟踪问题做出了深入思考，在传统的算法基础之上提出了一种算法，仿真表明该算法比传统算法具有更好地跟踪效果。

接着，本文对逆变器的拓扑结构做出了说明，并选择了单级式的拓扑结构作为本文研究对象。

对于L型和LCL型的滤波器结构而言，其数学模型是不同的，并网电流的控制算法也要做相应的改变。

论文赏析：三相光伏并网逆变器控制策略的研究

论⽂赏析：三相光伏并⽹逆变器控制策略的研究论⽂赏析：三相光伏并⽹逆变器控制策略的研究描述:没有⽂件说明附件:( 432 K )三相光伏并⽹逆变器控制策略的研究.pdf下载次数(0)看过之后受益匪浅，推荐给众旺友阅读。

本⽂对光伏并⽹逆变器⼏种常⽤的控制策略进⾏了论述，给出了⽮量控制框图及其原理和特点进⾏了分析，指出了其中存在的⼀些问题和缺点。

虽然并⽹逆变器的控制策略已有很⼤的发展，但还有⼀些问题没有得到满意的解决。

未来的光伏并⽹逆变器的控制策略不能单纯依赖⼀种控制策略，应综合考虑现代智能控制、传统控制策略和多种控制策略相结合，形成可靠、简单、坚强、⾼效的控制⽅式。

0 引⾔太阳能光伏发电的⼴泛应⽤，使得并⽹逆变器的研究成为热点。

在光伏并⽹发电系统中，光伏并⽹逆变器是光伏发电系统并⽹控制能量转换与控制的核⼼。

良好的并⽹逆变器控制策略，是实现⼤容量光伏电站并⽹的保证。

并⽹逆变器作为可再⽣能源发电系统与电⽹的接⼈⼝，在并⽹发电中起到关键作⽤。

对此，研究⽤于并⽹逆变器的控制⽅法具有重⼤意义和⼴阔前景。

光伏并⽹逆变器有多种控制⽅法，⽆论采⽤何种控制⽅法，其控制⽬的都是⼀样的，即要保证控制的稳定性、快速性和准确性。

本⽂对并⽹逆变器的内环控制策略进⾏了详细阐述。

以三相并⽹逆变器为控制对象，简述各种并⽹控制策略原理，介绍⼏种可取的控制策略及各⾃特点，着重讨论光伏并⽹逆变器双环控制策略内环中基于电流闭环和功率闭环的控制策略，展望未来的发展趋势和⾛向。

l 三相光伏并⽹逆变器拓扑结构和原理光伏并⽹逆变器本质是有源逆变，其作⽤是将光伏电站输出的直流电能通过调压、逆变后，将符合电⽹要求的交流电馈送给电⽹。

光伏并⽹逆变器分为隔离型、⾮隔离型逆变器。

隔离型包含⼯频、⾼频；⾮隔离型包含单级、多级⼏种类型。

双级型光伏并⽹发电系统如图1所⽰。

⼀般，前级DC／DC变换器和后级DC／AC变换器之间均设置⼀个⾜够容量的直流滤波电容。

直流滤波电容在缓冲前、后级能量变化的同时也起到了前、后级控制上的解耦作⽤。

两级三相光伏逆变器并网控制策略研究

第 22卷第 7期2023年 7月Vol.22 No.7Jul.2023软件导刊Software Guide两级三相光伏逆变器并网控制策略研究郭亚楠，王红庆，李红刚，蒋成博（平高集团有限公司，河南平顶山 467000）摘要：为提高三相光伏逆变器的并网效率和并网电流质量，提出一种光伏逆变器并网控制策略。

首先建立两级三相电路拓扑结构，通过对电流电压进行派克变换，将静止坐标系下的交流量转化为同步旋转坐标系下的直流量；然后将电网电压定向矢量控制并网逆变器的有功功率与无功功率作用于SVPWM输出脉冲，得到作用于并网逆变器的驱动信号，实现逆变器的并网控制；最后使用MATLAB/Simulink建立仿真模型，验证电路拓扑结构及控制策略的可行性。

实验结果表明，该控制策略能稳定跟踪电网电压相位并输出良好的并网电流波形。

关键词：光伏并网；逆变；派克变换；控制策略DOI：10.11907/rjdk.212392开放科学（资源服务）标识码（OSID）：中图分类号：V243.2 文献标识码：A文章编号：1672-7800（2023）007-0066-05Research on Grid Connected Control Strategy of Two Stage Three PhasePhotovoltaic InverterGUO Yanan， WANG Hongqing， LI Honggang， JIANG Chengbo（Pinggao Group Company Limited， Pingdingshan 467000， China）Abstract：In order to improve the grid connected efficiency and current quality of three-phase photovoltaic inverter，a grid connected control strategy is proposed.Firstly，a two-stage three-phase circuit topology is established，through the park transform of the current and voltage，the AC quantity in the static coordinate system is transformed into the DC quantity in the synchronous rotating coordinate system，the grid voltage oriented vector control is used to control the active power and reactive power of grid connected inverter， and act on the output pulse of SVPWM to get the driving signal of grid connected inverter，and finally realize the grid connected control of inverter.Finally，the simulation model is es‐tablished by using MATLAB/simulink to verify the feasibility of the circuit topology and the control strategy，which proves that the control strat‐egy can stably track the grid voltage phase and output good grid current waveform.Key Words：photovoltaic grid connection； inverter； Park's transformation； control strategy0 引言近年来，我国清洁能源被大规模开发利用，以光伏为代表的新能源在能源结构中占比逐渐提高，风电、太阳能发电等新能源发电装机容量和发电量均逐年增长［1-3］。

三相并网光伏发电系统的运行控制策略

三相并网光伏发电系统的运行控制策略光伏发电是利用太阳能发电的一种清洁能源，具有可再生、环保、分布式等特点。

为了实现光伏发电系统的高效稳定运行，需要运用合理的控制策略来调节系统的电压、频率和功率等参数。

本文将对进行探讨。

一、三相并网光伏发电系统的基本原理三相并网光伏发电系统由光伏电池阵列、逆变器、电网和负载组成。

光伏电池阵列负责将太阳能转化为直流电，逆变器则将直流电转换为交流电，并通过电网供给给负载及电网。

系统的运行控制策略主要包括对逆变器的控制和电网连接的实现。

二、逆变器的控制策略逆变器的控制策略决定了光伏发电系统的功率输出质量和稳定性。

常见的逆变器控制策略有以下几种：1. 基于电压的控制策略基于电压的控制策略是根据电网的电压变化来调节逆变器的输出功率。

当电网电压偏低时，逆变器会提高输出功率；当电网电压偏高时，逆变器会降低输出功率。

这种控制策略能够使光伏发电系统与电网保持良好的电压匹配，提高系统的稳定性。

2. 基于频率的控制策略基于频率的控制策略是根据电网的电频变化来调节逆变器的输出功率。

当电网电频偏低时，逆变器会减小输出功率；当电网电频偏高时，逆变器会增大输出功率。

这种控制策略能够使光伏发电系统与电网保持良好的频率匹配，提高系统的稳定性。

3. 基于功率因数的控制策略基于功率因数的控制策略是通过调节逆变器的功率因数来调节输出功率。

当电网功率因数较低时，逆变器会降低输出功率以提高功率因数；当电网功率因数较高时，逆变器会增加输出功率。

这种控制策略能够使光伏发电系统与电网保持良好的功率因数匹配，提高系统的稳定性。

三、电网连接实现的策略为了实现光伏发电系统与电网的连接，需要采用适当的电网连接实现策略。

常见的策略有以下几种：1. 直接并网直接并网是将逆变器的交流端口与电网直接连接，通过电网将光伏发电系统的电能供给给负载及电网。

这种策略简单易行，但对电网的影响比较大，需要经过严格的电网接入测试和认证。

2. 并网发电桥接并网发电桥接是在光伏发电系统与电网之间设置一个发电桥接装置，通过该装置将光伏发电系统的电能发给电网。

三相光伏并网逆变器的研制及并网控制策略研究的开题报告

三相光伏并网逆变器的研制及并网控制策略研究的开题报告1. 研究背景随着能源需求的增加和环境问题的日益突出，光伏发电系统已成为可再生能源领域的重要研究对象。

光伏发电系统包括光伏阵列和光伏逆变器两个部分，其中光伏逆变器是实现太阳能直流发电与交流电网连接的核心设备之一。

目前常见的光伏逆变器为单相逆变器，然而在大功率应用场景下，为实现更高的效率和可靠性，研究三相光伏并网逆变器是十分必要和迫切的。

另外，针对光伏并网逆变器的并网控制策略也是应对新能源电力系统日益增多、分布式发电不断增加的关键技术。

优秀并网控制策略能够提高光伏发电系统的输出功率，增强系统的可靠性以及提高系统响应速度。

2. 研究目标本研究目的是研制一款高效稳定的三相光伏并网逆变器，并研究相应的并网控制策略。

具体目标如下：（1）研制一款基于硬件控制器的三相光伏并网逆变器，实现高效、稳定的电力转换。

（2）针对光伏发电系统的特点，在建立三相逆变拓扑电路的基础上，优化控制算法，提高光伏逆变器的性能以及稳定性。

（3）针对并网控制问题，研究一种有效的控制策略，提高光伏发电系统的输出功率和响应速度，以及增强系统的可靠性。

3. 研究内容和方法（1）硬件设计：利用硬件控制器设计三相光伏并网逆变器电路，包括逆变器拓扑结构和控制电路。

（2）控制算法设计：在硬件基础上，根据光伏发电系统特点，设计合适的控制算法以保证逆变器的稳定运行。

（3）并网控制策略研究：研究并网控制问题，包括功率控制、电压、电流控制等方面，设计适应于光伏发电系统的并网控制策略。

（4）实验验证：通过实验验证所研制的三相光伏并网逆变器的稳定性和效能，以及并网控制策略的有效性。

4. 预期成果（1）研制一款高效、稳定的三相光伏并网逆变器。

（2）优化光伏发电系统控制算法，提高系统的性能和稳定性。

（3）设计一种适应于光伏发电系统的并网控制策略。

5. 研究意义本研究的成果对于提升光伏发电系统的性能和稳定性，提高系统的输出功率和响应速度，保障光伏发电的质量与稳定性，具有十分重要的意义。

三相并网光伏发电系统的运行控制策略

三相并网光伏发电系统的运行控制策略三相并网光伏发电系统的运行控制策略随着人们对可再生能源的需求日益增加，光伏发电系统作为一种清洁、绿色的能源利用方式，得到了广泛关注和应用。

为了提高光伏发电系统的效率和稳定性，运行控制策略成为了关键的问题。

本文将探讨三相并网光伏发电系统的运行控制策略。

为了实现三相并网光伏发电系统的运行控制，我们首先需要了解该系统的基本构成。

三相并网光伏发电系统由光伏组件、直流-交流逆变器、变压器以及电网等组成。

其中，光伏组件负责将太阳能转化为直流电能，直流-交流逆变器将直流电能转化为交流电能，而变压器用于将光伏系统产生的电能与电网进行耦合。

针对三相并网光伏发电系统的运行控制，主要包括功率控制和电压控制两个方面。

功率控制是指根据光伏组件的输出功率和电网的需求功率，在保证系统稳定运行的前提下，调节直流-交流逆变器的工作状态，使得输出功率与需求功率匹配。

而电压控制是指根据电网的电压波动情况，通过调节直流-交流逆变器的输出电压，使其与电网的电压保持一定的差值范围内。

在功率控制方面，一种常见的策略是最大功率点跟踪（MPPT）策略。

该策略通过不断调节光伏组件的工作点，使其输出功率达到最大化。

目前常用的MPPT算法有恒压恒流法、模糊控制法、改进的摆动策略等。

这些算法可以根据实际情况选择，以实现最大化功率输出。

电压控制方面，常用的策略是无功功率控制。

该策略通过调节直流-交流逆变器的无功功率输出，使得系统的电压与电网的电压保持在一定的范围内。

无功功率控制可以根据电网的需求进行调整，以保持系统的稳定性和可靠性。

除了功率控制和电压控制，三相并网光伏发电系统还需要考虑到对电网的影响。

由于光伏发电系统的随时可用性和可再生性，它们的功率波动会影响到电网的稳定性。

因此，需要制定相应的策略，如削峰填谷策略、功率平衡策略等，来减小光伏发电系统对电网的影响。

总的来说，三相并网光伏发电系统的运行控制策略旨在提高系统的效率和稳定性，同时减小对电网的影响。