基于MATLAB的单相光伏并网系统仿真设计

介绍了一种单相光伏并网系统仿真设计方法。根据光伏电池的数学模型建立了光伏阵列MATLAB仿真模型,利用S-Function函数编程实现了电导增量法的MPPT算法,在MATLAB/SIMULINK环境下,利用SimPowerSystems库搭建了单相光伏并网系统动态仿真模型,仿真结果表明,光伏电池输出功率能很好的保持在最大功率点,逆变器输出电压的频率和相位与电网电压的频率和相位相同,真正实现了并网。     

基于MATLAB的单相光伏并网逆变系统的设计

针对小功率光伏并网发电系统,提出一种基于数字信号处理器控制的新颖单相先伏并网逆变系统的设计．根据系统的结构和控制原理,设计出最大功率跟踪算法和锁相环的软件设计流程图．仿真争实验的结果表明并网电流与电网电压基本同频同相,并网系统的功率因数近似为1,完全满足设计的要求．     

新颖单相光伏并网逆变系统的仿真研究

针对小功率光伏并网发电系统,提出一种基于数字信号处理器控制的新颖单相光伏并网逆变系统的设计。根据系统的结构和控制原理,设计出最大功率跟踪算法和锁相环的软件设计流程图。仿真和实验的结果表明,并网电流与电网电压基本同频同相,并网系统的功率因数近似为1,完全满足设计的要求。     

光伏发电系统MPPT固定频率滑模控制

基于光伏电池的数学模型,采用Buck电路作为实现电路,以开关周期平均状态概念为基础,建立光伏发电系统的平均状态数学模型.基于滑模控制理论和光伏电池的工作特性,设计了光伏发电系统最大功率点跟踪固定频率滑模控制器,对控制器的固定频率滑模控制算法采用Lyapunov方法进行了存在性和稳定性分析.在理论分析基础上,对光伏发电系统及固定频率滑模控制器进行了数字仿真和实际物理系统实验.仿真和实验结果表明,所设计的固定频率滑模控制器抖振很小,能很好地实现光伏发电系统最大功率点跟踪,控制算法实用有效.     

基于改进型滑模控制的光伏并网系统

为解决滑模控制中的抖振问题, 针对光伏并网控制系统, 设计了基于改进型滑模变结构的三相电压型逆变器。 该方法首先找出准确的滑模切换函数, 推导了其切换函数的存在性; 然后对所得的滑模切换函数进行“扩大冶, 通过自适应控制得到需增加的距离。 同时经 Matlab 平台搭建仿真模型进行实验验证, 对比分析滑模变结构控制策略改进前后的瞬态性能。 结果表明, 改进后系统的输出电压较平稳, 总谐波失真降低到 0. 62%,很好地解决了滑模控制中的抖振问题。     

光伏逆变并网系统阻抗建模及其稳定性分析

由于目前并网逆变系统的阻抗建模过程通常忽略了并网逆变器内部的频率耦合效应及其与前级变换器的相互影响,造成稳定分析结果不准确的问题。为此,提出一种考虑频率耦合的组串式光伏逆变并网系统阻抗建模方法。首先,利用模糊控制与PID控制的等效原理拟合出一类模糊MPPT控制的等效传递函数;然后,采用多谐波线性化小信号建模方法建立了一种考虑频率耦合且包含MPPT环节的组串式光伏并网系统整体阻抗模型,并详细分析了直流母线动态对并网逆变系统阻抗特性和稳定性的影响;最后,通过RT-LAB硬件在环仿真实验验证了所提方法的有效性和先进性。结果表明,与非计及频率耦合的阻抗模型相比,考虑频率耦合且包含MPPT环节的阻抗模型更为精确能够更加准确地分析系统的稳定性,并准确预测系统潜在的谐振点。     

光伏并网发电控制系统的研究

针对光伏并网发电系统的控制方法,分析了太阳能电池的基本原理,给出了太阳能电池的功率输出特性;为了使太阳能电池能够最大效率地将太阳能转化为电能,给出了采用电导增量法的太阳能电池最大功率点跟踪的控制策略;对于光伏并网逆变器,采用的是全桥逆变电路,其直流侧为电压型输入,交流侧为电流型输出,并通过滞环比较的控制方式对并网输出电流进行控制;最后建立了并网发电系统的仿真模型并进行仿真,结果显示并网电流能够很好的跟踪电网电压。     

光伏电池的最大功率跟踪以及并网逆变

光伏并网系统成本昂贵是阻碍其市场应用的重要原因,采用无直流传感器的光伏电池最大功率跟踪,在一定程度上降低了控制系统的成本,成为目前研究的热点内容。但目前文献提出的无传感器的光伏电池输出电流、电压的估算方法在估算精度、实时性、以及动态响应能力方面都具有一定的缺陷,使光伏电池的最大跟踪难以达到满意的效果,从而影响到光伏并网系统的输出性能。针对以上问题,提出了基于自适应滑模观测器实现的光伏电池输出电压的估算。该算法对外来干扰,模型参数误差具有良好的抑制能力和对光伏电池输出电压的跟踪具有良好的实时性、精确度。仿真和实验结果均验证了的通过该自适应滑模观测器实现的光伏电池最大功率跟踪和系统的输出具有良好的性能。     

基于准Z源逆变器的光伏并网控制

针对光伏电池工作时受光照强度、环境温度影响而导致输出电压具有较大波动性这一问题,构建了一种基于准Z源逆变器的光伏并网系统,并采用两级自然坐标控制,通过调节准Z源逆变器的直通占空比来控制直流侧电压稳定;同时,在abc自然坐标下实现对准Z源逆变器的有功和无功的独立控制,避免了参数不准确导致的电流解耦不彻底。对运行中出现的光伏电源输出波动进行的仿真和dSPACE实时控制实验表明,采用该控制策略的基于准Z源逆变器的光伏并网系统能有效抑制光伏电池输出电压波动对并网的影响,向电网输入更高质量的电能。     

光伏系统两种最大功率跟踪方法比较及并网仿真

针对目前光伏系统元件仿真存在的稳定性问题,通过对光伏电池输入输出特性及等效电路进行分析,使用传递函数建立了两级式光伏并网发电系统的数学模型,其中包括电流输入型光伏电池、直流升压电路和逆变电路,并在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型。利用该模型可以模拟任意光照强度和温度下光伏电池的输入输出特性。对电流扰动法和电导增量法两种最大功率跟踪(MPPT)方法进行了仿真对比,总结了两种方法的优缺点及适用场合。使用该模型实现了光伏电池逆变并网仿真。     

单相光伏并网逆变器控制策略的仿真

本文针对小型光伏并网装置,提出了一种新的控制策略.对单相太阳能光伏并网系统的工作原理进行了分析,建立了光伏并网系统的数学模型,由于锁相环技术可以使逆变器输出的电流与电网电压基本同频同相,电网电压前馈可以抵消电网对光伏并网系统的影响,从而提出了基于锁相环技术和电压前馈控制相结合的复合控制策略.在Matlab/Simulink环境下建立了系统仿真模型,并分别采取了不同的控制策略进行仿真.结果表明,文中提出的控制策略可以使光伏并网系统输出更好的并网电流波形,降低总谐波畸变率.     

基于改进MPPT算法的单级式光伏并网系统

为了克服传统两级式光伏并网系统在设备体积、成本和控制复杂度上均存在的不足,提出了一种无直流稳压环节的新型单级式光伏并网系统电路拓扑和适用于此拓扑的电压变化速度受限的最大功率点控制算法(VVSL-MPPT)。使用仿真和实验的方法,对系统的性能进行了验证。实验样机实现连续工作10h的稳定运行,输出稳定在系统最大功率点,并于14:00:00左右达到全天峰值。结果表明,在此算法控制下,系统可稳定追踪最大功率点,并对光照突变等恶劣情况,有较强的适应能力。     

大型并网光伏发电系统稳态模型与潮流分析

大型集中式并网光伏电站对区域电网稳态性能具有不可忽视的影响,该文研究了光伏并网发电系统的稳态模型和潮流分析方法。系统稳态模型基于电力电子变换原理和功率平衡原理建立,并考虑了最大功率跟踪(M PPT)控制策略。通过模型与光伏电站实测数据的对比,验证了模型准确性。利用该模型与电网潮流计算方法的交互,可评估光伏电站和电网在稳态性能方面的相互影响。在IEEE 30测试系统上分析了并网光伏电站的极限安装容量及对电网稳态性能的影响,结果表明现场太阳辐射条件是制约并网光伏电站极限容量的一个重要因素,大型集中式并网光伏电站对电网损耗和电压分布等稳态性能带来不同程度的影响。     

基于模糊控制单相光伏并网系统的设计

阐述了单相光伏并网系统主电路的组成及控制系统的设计。针对光伏电池非线性强的缺点,将模糊控制方法应用到光伏系统的M PPT控制,实现系统快速响应外部环境变化。同时,逆变系统采用电压外环-电流内环的双闭环控制策略,能控制输出电流波形,提高系统动态响应速度,实现电流的快速检测,抑制电网电压扰动,确保逆变器输出功率因数趋于1。实验结果验证了设计的合理性和正确性。     

顺时电流法的单相光伏并网发电系统

针对普通单相两级式光伏并网发电系统中工频变压器体积庞大的缺点,采用交错并联双管正激变换器实现了DC—DC变换的高频化。利用电导增量法实现最大功率点跟踪,减少了整机的体积,增强了系统的可靠性。逆变器控制采用瞬时电感电流和输出电流的反馈达到了输出的单位功率因数。仿真和实验结果表明,该系统能够实现最大功率点跟踪和有效并网发电,整机效率达95．6％。     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制的研究

针对扰动观察法的速度和精度在很大程度上受扰动初始值和扰动步长的影响,且在最大功率点附近存在功率振荡现象等问题,提出一种改进扰动观察法。首先当日照变化较快时,利用短路电流使输出功率能够快速跟踪在最大功率点附近,然后采用可变步长的扰动观察法使光伏电池稳定在最大功率点。通过仿真实验证明该改进方法明显缩短了最大功率点的跟踪时间,并且基本消除了功率振荡现象,提高了最大功率点跟踪控制技术。     

基于准滑模观测器的转子位置精确估计

传统的滑模观测器采用开关函数,开关函数在切换过程中的高频抖动使得转子位置的估计出现一定的误差.通过对永磁同步电机的数学模型分析,提出用饱和函数代替开关函数,使得观测器处于准滑动模态,有效抑制高频抖动.同时,用扩展卡尔曼滤波器代替传统的低通滤波器,一方面进一步提高估计精度,另一方面省去低通滤波后的相位补偿.通过自适应的方式选取边界层的厚度,使得控制增益和抖动维持在最优状态.最后采用SIMULINK进行仿真,对方案的有效性进行验证.     

A composite controller for grid connected photovoltaic systems

This paper addresses a new composite controller for a boost-buck inverter to interface the photovoltaic array with the power grid. Based on dynamically tracking the maximum power point, two novel control methodologies are proposed to control the DC-bus and the output current for the inverter. First, a new linear cycle discrete control algorithm is introduced to realize linear control of the DC-bus voltage and synchronously get the reference current for the inner current loop with a little calculation. Then, to assure a good adaptability to noise and model uncertainty, an auto-disturbance rejection controller is chosen as the output current controller, which does not depend on precise mathematics model. Thus, output current of PV system to the grid is with low harmonic distortion and unity power factor. Simulations and experiments are performed, and the results show that the system is of excellent robustness and effective.