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单相光伏并网逆变器迭代比例积分电流控制方法

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电气传动 2014年第10期44卷 31-34页

作者：李圣清张彬徐天俊杨峻湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

光伏并网逆变器是光伏发电并网系统中的核心组成器件,逆变器的控制方法决定其输出电能质量。提出了迭代比例积分的并网逆变器电流控制方法,该方法采用时间乘绝对误差积分准则作为目标函数,并推导出并网逆变器输出电流的迭代比例积分表... 详细信息

光伏并网逆变器是光伏发电并网系统中的核心组成器件,逆变器的控制方法决定其输出电能质量。提出了迭代比例积分的并网逆变器电流控制方法,该方法采用时间乘绝对误差积分准则作为目标函数,并推导出并网逆变器输出电流的迭代比例积分表达式及传递函数。通过实时设定控制器的最佳比例积分参数来提高逆变器的控制精度和速度,从而改善输出电流质量。仿真和实验结果表明,该方法计算简单,具有较高的工程实用价值。

关键词：单相光伏并网逆变器迭代比例积分电流控制方法电能质量

基于双阶广义积分的单相光伏并网逆变器灵活功率控制

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电网技术 2014年第4期38卷 952-958页

作者：杨勇李世华朱彬彬陶雪慧赵方平王志冰苏州大学城市轨道交通学院江苏省苏州市215137 艾伏新能源科技(上海)股份有限公司上海市闵行区201112 中国电力科学研究院北京市海淀区100192

针对单相光伏并网逆变器的特点,提出一种在静止坐标系下单相光伏并网逆变器的灵活功率控制方法。通过双阶广义积分算法得到与电网电压同相以及滞后电网电压90°的2个正交电网电压。在静止两相坐标系下通过比例准谐振控制实现对给定电流... 详细信息

针对单相光伏并网逆变器的特点,提出一种在静止坐标系下单相光伏并网逆变器的灵活功率控制方法。通过双阶广义积分算法得到与电网电压同相以及滞后电网电压90°的2个正交电网电压。在静止两相坐标系下通过比例准谐振控制实现对给定电流的快速跟踪。实验结果表明:该控制方法可实现有功功率和无功功率的解耦控制,系统具有良好的静态、动态性能。

关键词：单相光伏并网逆变器灵活功率控制双阶广义积分比例准谐振解耦控制

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单相光伏并网逆变器的控制方法研究

单相光伏并网逆变器的控制方法研究

作者：丛涛辽宁工业大学

学位级别：硕士

太阳能以其资源储量和绿色可持续利用的优势成为了新能源应用领域中的焦点。光伏并网发电技术作为太阳能应用研究的热点,是解决当前能源与环境问题的有效途径之一。本文针对光伏并网逆变器控制方法展开研究,主要内容如下:为更好发挥并... 详细信息

太阳能以其资源储量和绿色可持续利用的优势成为了新能源应用领域中的焦点。光伏并网发电技术作为太阳能应用研究的热点,是解决当前能源与环境问题的有效途径之一。本文针对光伏并网逆变器控制方法展开研究,主要内容如下:为更好发挥并网逆变器具有针对性地控制,结合光伏并网系统的运行状态,将并网逆变器的运行划分为四种模式:最大功率输出模式、频率-有功模式、电压-无功模式和有功-无功模式。基于单相全桥两级结构的逆变器,详细分析各种模式的应用特点,分别给出相应的控制方法。前级采用扰动观察法,以解决最大功率的输出问题。采用有功-无功解耦控制方法,使逆变器有功功率、无功功率的独立控制,实现逆变器输出有功、无功的恒定输出功能。仿真验证了逆变器运行模式控制方法的正确性。分析逆变器四种运行模式及电网的运行工况,给出模式间的转换条件及切换方法。针对运行模式间切换过程中存在的光伏并网系统对电网产生冲击的问题,结合下垂特性的原理、模式间的参数匹配及模式特点,引入模式切换前的对应控制量作为前馈,改变下垂系数,实现模式间的平滑切换,消除了系统产生的冲击,提高了系统的相应速度。仿真验证了模式间切换控制的有效性。根据实际单相光伏并网逆变器实验平台,对本文给出的逆变器运行模式及模式切换控制方法进行了软件编程,实现了本文的模式切换及控制方法。

关键词：单相光伏并网逆变器运行模式模式切换下垂特性平滑切换

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单相光伏并网逆变器的研究

电子世界 2018年第12期 169-170页

作者：吴桂萍徐张健孙帅沈哲苹陆建琴国网浙江海盐县供电有限公司

随着世界经济的高速发展,人类对于能源的消耗和需求也日益增多,环境和能源的双重危机迫使人类寻找新的能源利用方式。光伏发电因其能量来源永不枯竭、清洁无污染的优势,成为了当今研究热点之一,而单相光伏并网发电系统是光伏发电的重要... 详细信息

随着世界经济的高速发展,人类对于能源的消耗和需求也日益增多,环境和能源的双重危机迫使人类寻找新的能源利用方式。光伏发电因其能量来源永不枯竭、清洁无污染的优势,成为了当今研究热点之一,而单相光伏并网发电系统是光伏发电的重要形式之一。本文以单相光伏并网逆变器为研究对象,采用基于电网电压前馈的电压电流双环控制策略。最后在Simulink中建立了单相光伏并网逆变器的仿真模型,验证了本文所提的控制策略。

关键词：单相光伏并网逆变器双环控制 PR控制器

基于Z源网络的400W单相光伏并网逆变器设计

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基于Z源网络的400W单相光伏并网逆变器设计

作者：陈一诚上海交通大学

学位级别：硕士

随着传统化石能源的日益枯竭和环境污染问题的加剧，能源与环境成为了各国关注的重要问题。为了实现可持续发展，研究开发和利用清洁的可再生能源成为了社会发展的必然需要。光伏发电技术作为新能源技术中的重要研究方向，受到了社会的... 详细信息

随着传统化石能源的日益枯竭和环境污染问题的加剧，能源与环境成为了各国关注的重要问题。为了实现可持续发展，研究开发和利用清洁的可再生能源成为了社会发展的必然需要。光伏发电技术作为新能源技术中的重要研究方向，受到了社会的广泛关注。光伏并网系统中一个重要的组成部分就是逆变器，传统逆变器自身拓扑的局限性会对其性能产生不良影响。Z源逆变器是近年研究开发出的一种具有新型拓扑结构的逆变器。Z源网络的特殊拓扑结构可以弥补传统逆变器可靠性差、控制存在死区、效率低等缺陷。论文主要是设计基于Z源网络的400W单相光伏并网逆变器。论文首先对所设计的逆变器的具体应用背景—光伏建筑一体化技术进行介绍。通过对传统电压型逆变器的拓扑结构与应用的分析，说明了传统电压型逆变结构具有不能升压、可靠性低、控制中存在死区、波形质量差等缺陷，并阐述了Z源网络的基本升压原理和Z源逆变器的基本调制方法。采用状态空间平均法对Z源逆变器进行数学建模，得到小信号模型。推导Z源电容与电感，并网电感和滤波网络的参数设计公式，根据应用的具体要求确定了相关参数值，为后续的仿真分析和实验验证打下了基础。根据Z源逆变器的拓扑结构特点和光伏并网逆变器的并网要求，设计了基于Z源网络的单相光伏并网逆变器的控制系统。将逆变器的整体控制系统分成三个闭环分开控制: MPPT控制环，直流电压控制环，并网交流电流控制环。MPPT控制采取恒定电压跟踪法和扰动观察法结合的方式。设计了超前校正补偿，可以稳定Z源网络电容电压从而提高系统的稳定性。并网电流控制主要采用准PR控制与单周期电容电压调节法相结合的方式，实现并网功能。在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型进行仿真分析，验证控制策略的有效性。基于DSP TMS320F2812设计制作了基于Z源网络的400W单相光伏并网逆变器的实验样机。实验结果表明，正常工况时，实验样机的输出功率为400W，输出电流与电网电压同频同相，满足单位功率因数运行，符合设计要求。将样机的实验波形与仿真模型的仿真波形进行对比分析，两者基本吻合，说明了实验的合理性，也对论文的理论研究起到了支持作用。本文的创新点在于：1)推导基于Z源网络的400W光伏并网逆变器中的Z源电容与电感、并网电感、滤波网络的计算公式，根据实际要求确定参数值。2)设计了单相Z源光伏并网逆变器的三环控制系统，MPPT控制采取恒定电压跟踪法和扰动观察法相结合的方式，提高太阳能利用率;Z源网络升压控制采用超前校正补偿，提高系统稳定性;并网电流控制采用准PR控制与单周期电容电压调节结合的方式，实现并网功能。3)使用DSP作为控制芯片设计制作了基于Z源网络的400W单相光伏并网逆变器实验样机，完成了硬件部分和软件部分的设计与制作。实验样机输出电流与电网电压同频、同相，处于单位功率因数下工作，各项指标符合设计要求。仿真和实验结果验证了控制策略的有效性。

关键词：单相光伏并网逆变器 Z源网络超前校正并网电流调节 DSP Matlab/Simulink

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一种新型低共模电流单相光伏并网逆变器

电器与能效管理技术 2015年第10期 56-61页

作者：赵方平杨勇艾伏新能源科技(上海)股份有限公司上海210112 苏州大学城市轨道交通学院江苏苏州215137

为满足非隔离光伏并网发电系统对共模电流的要求,提出一种四开关+二极管逆变器拓扑结构。详细分析该拓扑的工作原理,研究了该光伏并网逆变系统的整体控制策略。搭建了3 k W单相光伏并网逆变器的试验平台,对理论分析进行了试验验证。试... 详细信息

为满足非隔离光伏并网发电系统对共模电流的要求,提出一种四开关+二极管逆变器拓扑结构。详细分析该拓扑的工作原理,研究了该光伏并网逆变系统的整体控制策略。搭建了3 k W单相光伏并网逆变器的试验平台,对理论分析进行了试验验证。试验结果表明,所设计的光伏并网逆变器不但具有低共模电流,而且具有较高的入网波形质量。

关键词：非隔离光伏并网发电系统单相光伏并网逆变器共模电流

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单相光伏并网逆变器的研制

电子技术与软件工程 2015年第19期 148-148页

作者：倪柳柳祁承超空军预警学院湖北省武汉市430019

随着当前我国的科学技术进步,一些先进的技术已经在生活当中得到了实际应用,在电力行业的发展中,与之相关的电力设备和技术在作用的发挥上也愈来愈大。逆变器是光伏阵列以及电网接口的比较重要的设备,其自身的心梗对整个光伏发电系统性... 详细信息

随着当前我国的科学技术进步,一些先进的技术已经在生活当中得到了实际应用,在电力行业的发展中,与之相关的电力设备和技术在作用的发挥上也愈来愈大。逆变器是光伏阵列以及电网接口的比较重要的设备,其自身的心梗对整个光伏发电系统性能起着决定性作用,故此,本文主要就光伏并网系统结构以及单相并网逆变器并网控制方法加以阐述,然后对系统总体设计方法及单相光伏并网逆变器控制策略加以探究。

关键词：单相光伏并网逆变器光伏发电系统设计

基于最小二乘滞环电流控制的光伏并网逆变器研究

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湘潭大学自然科学学报 2008年第3期30卷 126-132页

作者：易灵芝王根平邹晓彭寒梅李明湘潭大学信息工程学院湖南湘潭411105 深圳职业技术学院机电分院广东518055

提出一种用于光伏并网逆变器的最小二乘法定频算法,它在每一开关周期到来之前,通过对前一周期的相关参数值进行采样,确定当前周期内开关触发的时间来实现开关频率稳定和滞环电流跟踪.与其他控制方法相比,该方法能有效降低对工频电网的... 详细信息

提出一种用于光伏并网逆变器的最小二乘法定频算法,它在每一开关周期到来之前,通过对前一周期的相关参数值进行采样,确定当前周期内开关触发的时间来实现开关频率稳定和滞环电流跟踪.与其他控制方法相比,该方法能有效降低对工频电网的谐波注入,使电流误差平均值控制在最小范围内,减少稳态误差,还可实现数字化控制.最后,利用MATLAB进行双环系统建模,外环通过曲线拟合法进行最大功率跟踪,内环采用最小二乘法定频算法和滞环电流控制,仿真结果证明了该方法的有效性.

关键词：最小二乘算法最大功率跟踪滞环电流控制单相光伏并网逆变器仿真

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3kW光伏并网逆变器的研制

3kW光伏并网逆变器的研制

作者：周翔东华理工大学

学位级别：硕士

在传统能源日趋短缺,环境污染日益严重的背景下,光伏发电由于具备分布范围广,储量大,无污染等优点,越来越受到各国的重视。在整个光伏并网发电系统中,并网逆变器是实现能量转换及并网控制的核心,其性能在很大程度上决定着并网发电系统... 详细信息

在传统能源日趋短缺,环境污染日益严重的背景下,光伏发电由于具备分布范围广,储量大,无污染等优点,越来越受到各国的重视。在整个光伏并网发电系统中,并网逆变器是实现能量转换及并网控制的核心,其性能在很大程度上决定着并网发电系统的稳定性及效率,因此,光伏并网逆变器的研制及其重要。本研究设计了一种3kW的光伏并网逆变器,经过对比和分析,主电路拓扑采用两级式非隔离型结构,前级采用DC/DC直流升压变换器完成光伏阵列输出直流电压的升压功能,以及最大功率点跟踪(MPPT),后级采用了单相全桥逆变器,完成逆变并网控制及孤岛检测。本研究对光伏并网逆变器的最大功率点跟踪技术(MPPT)与孤岛检测技术进行了深入的研究。在最大功率点跟踪研究中,首先分析了外界因素对光伏阵列的输出特性的影响以及负载阻抗对光伏阵列输出功率的影响,然后分析了光伏电池最大输出功率的控制算法,在研究最大功率点控制算法中,对比目前几大主流算法,如恒定电压法,定步长的扰动观察法,分析了各控制算法在进行MPPT控制上的优缺点;在前面的MPPT控制算法的理论基础上,介绍了两种改进的算法,通过Matlab/Simulink仿真分性,验证了改进型算法的优越性,并确定了本文所采用的模糊控制算法。在孤岛检测技术研究中,首先分析了孤岛产生原因,说明了它的危害性以及研究孤岛保护的必要性,然后对孤岛检测常用的被动法检测和主动法检测进行分析和比较,针对传统检测方法的缺陷以及电网的实际运行情况,提出了一种改进型的双向周期扰动主动频移法,通过Matlab/Simulink仿真验证,证明该改进型控制算法的可行性。通过对系统整体方案的研究,并对3k W单相光伏并网逆变器进行了硬件和软件的设计,最终按此方案搭建了一台样机,并对样机进行了测试,验证了本研究所提出的技术指标。样机的验证结果表明:采用本系统的设计和控制策略,能够达到国家规定的并网要求,并且可以得到较高质量的并网电流。

关键词：光伏发电单相光伏并网逆变器最大功率点跟踪孤岛检测