光伏并网逆变器

摘要： 光伏并网逆变器通常含有内外环、锁相环等不同带宽控制环节,且控制器参数往往并不可知,即存在“灰箱”问题。为准确辨识不同带宽控制器参数,提出一种基于端口导纳特性的光伏并网逆变器控制器参数频域辨识方法。首先,建立典型控制下光伏并网逆变器交流端口的dq理论导纳模型,得到其理论导纳标准式;然后,通过扫频手段获得光伏并网逆变器交流端口的测量导纳数据,并采用Vector Fitting算法对测量的端口导纳数据进行矢量拟合,得到拟合导纳标准式;最后,运用最小二乘原理使理论导纳标准式与拟合导纳标准式对应项系数差值的平方和最小,从而辨识得到光伏并网逆变器控制器参数的估计值。参数辨识实例表明,所提方法能够同时准确辨识出不同带宽控制器参数。

摘要： 文章对光伏并网逆变器的滑模变结构控制策略进行了分类;同时对并网逆变器离网工作模式下的滑模变结构控制研究现状,单相逆变器并网工作模式下的滑模变结构控制研究现状,三相逆变器并网工作模式下电流滑模变结构控制研究现状,三相逆变器并网工作模式下的直接功率滑模变结构控制研究现状分别进行了分析。总结了光伏并网逆变器滑模变结构控制策略的滑模面设计、控制律求解、系统抖振以及到达滑模面过程中的稳定性等关键技术的研究方法和思路,并对光伏并网逆变器滑模变结构控制的未来研究方向提出了一些建议。

摘要： 光伏并网逆变器的控制技术一直是可再生能源发电领域的研究热点。依据单相光伏并网逆变器的特点,在单级式拓扑结构中,通过对传统的电压电流双闭环控制方式的分析,提出了一种带直流电流前馈的光伏并网逆变器电流预测控制方法。该方法首先由并网逆变器的物理模型推导出电流预测控制函数,实现对并网电流的快速控制。分析结果表明,所提方法能加快电压外环的响应速度,使系统的动态响应更加优越,提高发电效率,减少并网电流的谐波。仿真和实验结果证明了所提方法的有效性和实用性。

摘要： 传统无差拍电流预测控制依赖于精确的离散化电网数学模型,导致电流出现稳态误差,特别是电感变化超过一定范围会使系统不稳定,在全数字控制中存在采样延时,系统鲁棒性差。为此,提出了一种改进型无差拍预测控制方法结合重复控制,有效地消除并网电流的指令误差和扰动误差,提供高质量的稳态波形。经仿真验证,能有效抑制传统控制方法采样延时对其影响,具有响应快速、稳态精度高、电流畸变率(THD:Total Harmonic Distortion)小等优点,同时避免了超调与震荡的缺点。

摘要： 因在传统非隔离型光伏并网逆变器中存在交、直流解耦拓扑中点电压悬浮问题,导致漏电流无法被有效抑制,因此提出一种有源T型中点箝位控制TAC-Heric(T-type active clamp Heric)。基于传统Heric拓扑技术,在其拓扑分压电容中点与续流桥臂中点之间添加T型通路,以此来对中点电压进行有效箝位并抑制漏电流。此外,基于TACHeric控制,对PI、PR以及QPR控制器的特性进行分析,在此基础上,采用PI+QPR综合控制策略,有效降低了并网电流谐波畸变率,提高了系统的电能质量。最后,理论和仿真分析验证了TAC-Heric能更好地抑制漏电流以及所提控制策略的可行性。

摘要： 针对传统光伏并网逆变器存在死区效应,易引起谐波量输出大、电流波形畸变等问题,设计了一种Quasi-Z源中点钳位式(neutral-point-clamped,NPC)拓扑型逆变器。为了克服三相电网电压不平衡导致的逆变器输出电流不平衡、有功和无功功率输出存在幅值振荡大等问题,在传统虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)不平衡控制策略基础上,提出了VSG不平衡改进控制方法。在该系统中,首先测量Quasi-Z源网络的电容电压、电感电流值并构建其离散量;然后建立改进VSG不平衡控制策略的离散控制指令值,并使用有限控制集模型预测方法将以上离散值相联立,实现了逆变器输出谐波量少、三相电流平衡、有功功率和无功功率振幅小。通过仿真验证了所提策略的有效性。

摘要： 针对光伏并网逆变器直流侧母线电压易受光照、温度以及网侧电压和负载波动的影响,提出一种基于降阶线性扩张状态观测器(Reduced Linear Extended State Observer,RLESO)和终端滑模理论(Terminal Sliding Mode Theory)的新型自抗扰控制策略,并将其应用于光伏并网逆变器的电压外环.建立光伏并网逆变器在坐标系下的物理模型,在此基础上设计RLESO,通过构造李雅普诺夫函数证明RLESO的收敛性.频域特性表明RLESO相比于线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)具有更快的响应速度以及更小的相位滞后.为保证系统鲁棒性,采用Terminal设计自抗扰控制器的误差反馈律.通过Matlab/Simulink仿真平台进行了多工况的仿真测试,结果均表明降阶自抗扰控制策略具有良好的快速性和抗扰能力,工程实用性更强.

摘要： 在并网逆变器直流母线电压控制中,传统控制策略面对参数摄动和时变扰动等不确定性现象时,直流母线电压产生较大波动,难以维持系统的稳定性。因此,针对光伏并网逆变器提出解耦线性自抗扰控制(LADRC)策略。首先,分析了系统闭环传递函数中抗扰项和跟踪项的耦合关系;然后,在传统线性扩张状态观测器的基础上,提取系统实际输出与其观测值的偏差信号和观测增益信号,补偿至总扰动微分,从而提高系统抗扰性,实现LADRC中抗扰项和跟踪项的解耦,简化了控制器参数整定,在频域上对解耦LADRC估计误差能力、抗扰性进行分析,并运用代数判据证明其稳定性;最后,将解耦LADRC应用于20 kW光伏并网发电仿真模型的电压外环,仿真结果表明,所设计的解耦LADRC相比传统LADRC具有更优的适应性和鲁棒性,直流母线电压的抗扰能力更强。

摘要： 针对LCL型光伏并网逆变器采用PI控制导致系统动态特性和鲁棒性达不到理想要求的问题,该文提出一种改进型双闭环滑模控制策略。首先,选取误差及其积分构造滑模面,保证系统在整个运行过程中具有鲁棒性。其次,电压环采用变指数趋近律,引入变速项,自适应调节系统的收敛速度,并引入双曲正切函数,使切换函数连续化,减弱系统抖振;电流环结合超螺旋算法,将传统滑模中的高频抖振信号转移到高阶导数中,使输出的控制信号连续,从而减弱抖振;并采用有源阻尼法抑制滤波器产生的谐振尖峰。最后,通过Matlab/Simulink仿真分析,在系统参数改变和外界因素影响的条件下,该控制策略能使系统快速到达稳态,并有效减少并网电流谐波畸变,增强了系统的鲁棒性,证明了所提控制策略的有效性与可行性。

摘要： 建立了基于自同步电压源控制的光伏并网逆变器(PV-VSG)小信号模型,分析了其系统特征根的振荡频率和阻尼比,以及主要状态变量对特征根的灵敏度,指出了PV-VSG存在高频振荡风险及其产生机理。对比研究了PV-VSG不同控制参数及电网参数对系统高频振荡区域特征根和阻尼比的影响,发现PV-VSG高频谐振模态主要与其电网等效连接阻抗以及逆变器网侧系统参数有关,最后通过200 kW功率等级的PV-VSG样机平台对所提理论分析的正确性进行了实验验证。所提研究成果对于优化基于自同步电压源控制的PV-VSG系统参数设计以及装置高频特性具有一定的理论指导意义。

摘要： 为了有效抑制PWM的谐波,降低滤波器的成本和体积,由LCL和LC滤波器结合而成的LCL-LC滤波器应运而生.和LCL滤波器相比,LCL-LC滤波器的特点为总感值较低,开关频率处的谐波抑制能力较好.但其谐振问题严重影响了系统稳定性.本文根据虚拟阻抗概念,引入了一种基于电容电压反馈的有源阻尼策略.在考虑控制延时的情况下,本文针对LCL-LC型光伏并网逆变器提出了一种系统的参数设计方法.根据这种方法,通过设定系统的稳定指标和动态响应指标,控制器参数和有源阻尼反馈系数可以很容易地被确定.并且,根据已经定好的指标,优化系统性能更加方便.最后,本文给出了仿真结果来验证提出的设计方法和控制策略.

摘要： 由于基于小信号的稳定性建模和分析方法在应用于光伏并网逆变器时存在一定的局限性,本文对PI控制下反激式微型光伏并网逆变器进行了基于频闪映射的大信号建模和稳定性分析,推导得出了光伏并网逆变器系统的离散数学模型,基于此离散模型得到了不同控制参数下的反激式微型光伏并网逆变器并网电流的分岔图和折叠图,进而得到了反激式微型光伏并网逆变器稳定性判据和稳定范围,最后通过电路仿真和实验对得到的反激式微型光伏并网逆变器参数稳定范围进行了验证,证明了基于频闪映射的反激式微型光伏并网逆变器的稳定性分析方法的正确性和有效性,为并网逆变器控制参数设计和稳定性分析提供了理论基础.

摘要： 在光伏并网逆变器控制中,滞后一拍控制会引入控制延时,导致系统闭环特征方程的阶次升高,并影响系统的稳定性和动态性.对此,提出了一种光伏并网逆变器的快速鲁棒脉宽调制方法,有效地解决了滞后一拍控制引入的延时问题,提高了系统的临界稳定增益及负荷突变时系统的动态响应速度.通过分析电流内环比例增益对系统性能的影响,选取了合适的控制参数.给出了快速鲁棒脉宽调制的实现方法.仿真和实验验证了所提方法的有效性.

摘要： 本文基于两级式三相并网逆变器的数学模型和模型预测控制的基本原理,提出了一种基于模型预测控制的光伏并网逆变器控制方法.该方法以逆变器的一阶差分方程得到其预测模型,通过模型预测算法对逆变器未来采样时刻的输出电流值进行预测,再根据滚动优化函数进行最优化求解,进而得到最优的控制变量,具有良好的控制性能和较强的鲁棒性.论文详细介绍了模型预测控制算法的实现过程,并在Matlab/Simulink环境下建立了相应的仿真模型.仿真的结果表明,模型预测控制算法具有阶跃响应快和鲁棒性强的特点,适用于三相光伏并网逆变器的高性能控制.

摘要： 当多台共用交、直流母线的T型三电平光伏并网逆变器并联运行时,由于线路阻抗差异、开关器件动作不同步及控制参数等不一致等因素,逆变器之间会存在环流的问题.本文提出了一种基于虚拟阻抗的控制策略,抑制线路阻抗差异产生的环流;基于电网电压过零点和同步调制的PWM载波自同步控制方法,抑制开关器件动作不同步产生的环流;采用一种零序电流前馈的环流抑制策略解决控制等综合参数不一致产生的环流.分析了各种环流抑制方法的原理,搭建了仿真电路模型,仿真结果验证了零序环流抑制策略正确性和可行性.

摘要： 设计了一种改进型电流控制算法,电网电压前馈补偿电网谐波干扰,双路定时器实现多重采样,软件预算与滤波消除系统控制非线性延迟.在一台6KW光伏并网逆变器上进行了实验,实验结果验证了改进的预测控制算法提高了输出电流质量,多重采样缩短了控制延迟,控制器性能优越.

摘要： 随着太阳能、风能等新能源技术的发展,分布式发电技术已经广泛应用在电力系统之中,成为一种新型的发电方式。分布式发电技术具有清洁、环保、高效等特性,其并网技术成为研究的热点问题。本文针对太阳能光伏发电技术,设计了一套Buck-Boost型多电池光伏并网逆变器,由太阳能光伏电池板、Buck-Boost斩波电路、逆变电路等部分组成,并对光伏发电最大功率跟踪MPPT控制方法和逆变器并网控制策略进行研究,分别选取了电导增量法的MPPT控制方法和双闭环并网控制方式。通过在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,仿真结果证明了该系统的功能。

摘要： 本文研究了单相光伏并网逆变器的无差拍控制,推导了无差拍控制的数学模型.考虑到直流负荷由分布式电源直接供电,会减少大量电子电子设备的应用.本文分布式电源为光伏发电系统,其采用最大功率跟踪控制,发出的功率一部分直接供给直流负荷,剩余的功率输送至电网,这样既保证了能源的最大利用效率,同时减少了成本.另外,本文给出了电感实时计算公式,通过在线计算电感值,实现了对系统更精确的控制.最后,应用simulink对所研究的系统进行了仿真验证.

摘要： 本文介绍了实时仿真的基本原理,说明了高频电力电子仿真中采用次微秒步长的必要性,以两级式光伏并网逆变器为研究对象,基于RT-LAB实时仿真平台,开展了次微秒步长下的实时仿真研究,给出了两级式光伏并网系统的设计参数,对仿真的结果进行了分析,验证了实时仿真的有效性.

摘要： 文章介绍了光伏并联系统的独立直流母线拓扑,分析其高频共模电压、零序环流问题,并提出了相应的解决办法,实现了光伏系统的共模电压抑制.所提出的方法能够有效解决并联系统中出现的电磁兼容问题,提高系统的稳定性.

摘要： 本发明实施例公开了一种光伏并网逆变器以及光伏并网逆变器的控制方法，用于提高光伏发电系统的效率。本发明实施例包括：多个DC‑DC变换器、一个DC‑AC变换器、多个独立MPPT控制器以及一个集中MPPT控制器；所述多个独立MPPT控制器与所述多个DC‑DC变换器一一对应，所述独立MPPT控制器用于实现对所述DC‑DC变换器输入功率的控制；所述集中MPPT控制器与所述DC‑AC变换器对应，所述集中MPPT控制器用于实现对所述DC‑DC变换器的运行状态以及所述DC‑AC变换器输出功率的控制；所述多个DC‑DC变换器的输出端并联后，与所述DC‑AC变换器的输入端相连。本发明实施例中集中MPPT控制器能够实现对DC‑DC变换器的运行状态以及光伏并网逆变器输出功率的控制，提高了整个光伏发电系统的效率。

摘要： 本发明提供了光伏并网逆变器的无功补偿方法、装置及光伏并网逆变器。该方法包括：当光伏并网逆变器处于有功功率输出模式时，获取光伏电池的第一输出状态信息；判断第一输出状态信息是否满足第一切换条件；当第一输出状态信息满足第一切换条件时，将光伏并网逆变器从有功功率输出模式切换到无功功率补偿模式；当光伏并网逆变器处于无功功率补偿模式时，获取光伏电池的第二输出状态信息；判断第二输出状态信息是否满足第二切换条件；当第二输出状态信息满足第二切换条件时，将光伏并网逆变器从无功功率补偿模式切换到有功功率输出模式。本发明的方案，有效解决了光伏电站无功补偿装置引入的容量浪费和成本增加问题和缺陷。

摘要： 本发明实施例公开了一种光伏并网逆变器以及光伏并网逆变器的控制方法，用于提高光伏发电系统的效率。本发明实施例包括：多个DC-DC变换器、一个DC-AC变换器、多个独立MPPT控制器以及一个集中MPPT控制器；所述多个独立MPPT控制器与所述多个DC-DC变换器一一对应，所述独立MPPT控制器用于实现对所述DC-DC变换器输入功率的控制；所述集中MPPT控制器与所述DC-AC变换器对应，所述集中MPPT控制器用于实现对所述DC-DC变换器的运行状态以及所述DC-AC变换器输出功率的控制；所述多个DC-DC变换器的输出端并联后，与所述DC-AC变换器的输入端相连。本发明实施例中集中MPPT控制器能够实现对DC-DC变换器的运行状态以及光伏并网逆变器输出功率的控制，提高了整个光伏发电系统的效率。

摘要： 本发明公开了一种光伏并网逆变器的供电装置，包括第一电源、第二电源，及电源选择电路；所述第一电源为AC-DC变换器，所述第二电源为DC-DC变换器；第一电源的正输出端与第二电源的正输出端连接形成供电装置的正输出端，第一电源的负输出端与第二电源的负输出端连接形成供电装置的负输出端。本发明还公开了一种使用该供电装置作为辅助电源的光伏并网逆变器。相比现有技术，本发明不但具有安全可靠性高的优点，而且对元器件要求低。

摘要： 本发明涉及一种模块式光伏并网逆变器功率模块，包括功率器件、电解电容、散热器以及驱动电路板，所述电解电容通过电路板与所述功率器件连接，所述散热器与所述功率器件接触，其中，所述散热器设置有进风口和主出风口，所述散热器的内部形成用于使外部空气从其流过的主风道，在所述主风道上设置有次出风口，次出风口上设有导风板，用于将在所述主风道中流动的部分空气导向所述电解电容。根据本发明的光伏并网逆变器具有如下优点：新颖的母线电容强制风冷设计，在不增加成本的情况下，在低成本下实现了对母线电容强制风冷，提升了系统的可靠性；利用主风扇多余的散热能力，部分冷空气提前引出，从而对母线电容散热。

摘要： 本实用新型涉及光伏发电技术领域，且公开了一种光伏并网逆变器供电系统和光伏并网逆变器，包括光伏发电板，光伏发电板的输出端电连接有能量转换模块的输入端，能量转换模块的输出端电连接有电量存储模块的输入端，电量存储模块的输出端电连接有控制模块的输入端。该光伏并网逆变器供电系统和光伏并网逆变器，通过设置风能发电模块和电量存储模块，在夜晚或者下雨天时，利用风能发电模块进行发电，风能发出的电传输到电量存储模块中，进而传送到辅助电源中进行备用，将辅助电源接入主光伏并网逆变器以及辅光伏并网逆变器的输入端，在光照不足时利用辅助电源为主光伏并网逆变器以及辅光伏并网逆变器提供低待机损耗的电量。

摘要： 本实用新型实施例公开了一种光伏并网逆变器供电系统，包括：一端接逆变器电网侧、一端接逆变器交流用电负载的主供电变压器；一端接逆变器直流侧和主供电变压器、一端接逆变器控制电路和逆变器人机接口的交直流电源；连接于所述逆变器电网侧和所述主供电变压器之间的可控开关，所述可控开关的控制端接所述逆变器人机接口；以及一端接所述逆变器电网侧、一端接所述逆变器人机接口的辅助电源，所述辅助电源用于将所述逆变器电网侧的电网电压转化成所述逆变器人机接口工作所需的直流电进行供电，以实现光伏并网逆变器的低待机损耗。此外，本实用新型还公开了一种光伏并网逆变器。

摘要： 本实用新型公开了一种用于光伏并网逆变器的防雷装置及光伏并网逆变器，包括：多个电源防雷器及其底座、多层结构的PCB板；所述PCB板上蚀刻有若干过孔；所述每个电源防雷器卡套在其底座内；所述多个电源防雷器通过其底座与所述PCB板的过孔焊接，固定在所述PCB板上。本实用新型通过在将防雷模块的底座直接焊接在PCB板上，可大大减少机器内部外接线，使机器结构紧凑、美观；不存在由于人为原因造成的连接线固定不紧的情况。

摘要： 本实用新型公开了一种光伏并网逆变器的供电装置，包括第一电源、第二电源，及电源选择电路；所述第一电源为AC-DC变换器，所述第二电源为DC-DC变换器；第一电源的正输出端与第二电源的正输出端连接形成供电装置的正输出端，第一电源的负输出端与第二电源的负输出端连接形成供电装置的负输出端。本实用新型还公开了一种使用该供电装置作为辅助电源的光伏并网逆变器。相比现有技术，本实用新型不但具有安全可靠性高的优点，而且对元器件要求低。

摘要： 本实用新型涉及一种模块式光伏并网逆变器功率模块，包括功率器件、电解电容、散热器以及驱动电路板，所述电解电容通过电路板与所述功率器件连接，所述散热器与所述功率器件接触，其中，所述散热器设置有进风口和主出风口，所述散热器的内部形成用于使外部空气从其流过的主风道，在所述主风道上设置有次出风口，次出风口上设有导风板，用于将在所述主风道中流动的部分空气导向所述电解电容。根据本实用新型的光伏并网逆变器具有如下优点：新颖的母线电容强制风冷设计，在不增加成本的情况下，在低成本下实现了对母线电容强制风冷，提升了系统的可靠性；利用主风扇多余的散热能力，部分冷空气提前引出，从而对母线电容散热。