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。     

基于MSP430单片机的光伏并网模拟装置设计

根据光伏并网发电实验测试的需要,设计了一种基于MSP430F1611单片机的光伏并网发电模拟装置。模拟装置通过MSP430F1611的A/D转换器检测输入电压,根据检测结果选择DC/DC变换的结构,使用驱动芯片TL494对DC/DC变换进行控制,实现最大功率点跟踪(MPPT);利用MSP430F1611的定时器B比较输出功能产生SPWM波,控制单相全桥逆变;利用定时器A的捕获功能,对频率与相位进行检测,完成频率与相位跟踪;利用A/D转换器对系统的电压、电流进行采样,实现幅值跟踪和输入欠压保护及输出过流保护。在IAR平台下开发了SPWM发生程序、A/D转换子程序、相位与频率跟踪程序、人机接口子程序等。借助Matlab/Simulink对主电路及孤岛效应进行仿真分析,结果表明模拟装置性能良好;实物实现了并网和孤岛检测等功能,且并网电流的总谐波失真小。     

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。     

光伏并网发电系统MPPT算法研究

针对光伏并网发电系统最大功率点跟踪(MPPT)问题进行研究,在详细分析光伏电池阵列的基础上,对常用的最大功率点跟踪算法进行了分析,提出了逐次逼近型算法,并对该算法与其他常用算法进行了比较。结果表明,该算法可以快速、准确地追踪到最大功率点,具有很好的效果。     

基于准滑模控制的单相光伏并网系统

在对系统进行拓扑基础上,本文建立了单相光伏并网系统主电路的动态数学模型,根据准滑模控制逆变工作原理对系统的最大功率点跟踪(MPPT)算法进行了分析,完成了准滑模并网控制的逆变单元实验。结果表明,本文所建立的模型能够实现功率因数为1的并网控制目标,具有动态响应快、稳态跟踪性能优良的特点,给出的系统设计方法是正确和可行的。     

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DSP的光伏并网发电系统的设计

光伏并网发电是太阳能光伏发电应用发展的趋势,提高转换效率和降低成本是光伏发电技术发展的关键。本系统采用国内外先进的DSP数字处理芯片TMS320F28027,在增加少量外围电路的基础上,能够使整个系统的效率得到很大提高,降低能量损耗。     

最大功率跟踪的光伏并网逆变器研究

光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势.根据光伏阵列的特性,设计了一套新型的能实现最大功率跟踪的光伏并网逆变器.逆变器由DC-DC和DC-AC两个部分组成并通过Dclink相连接,控制部分采用基于DSP(TMS320F240)控制的最大功率跟踪和电流跟踪控制策略,实现了与网压同步的正弦电流输出,逆变器效率为0.78,功率因数为0.97,输出电流的基波分量占电流总量的99.6%.     

光伏发电系统最大功率点跟踪控制方法研究

采用单片机控制系统实现最大功率点跟踪(M PPT),着重对最大功率跟踪控制中DC-DC变换器的原理和控制方法进行了研究和实验,采用了升降压式(Buck-Boost)DC-DC转换电路[3]来实现最大功率点跟踪,该方法电路简单、软硬件结合、控制方法灵活,明显提高了太阳电池充电系统的整机效率.     

太阳能光伏发电系统应用研究

世界能源的短缺以及环境污染已成为当今日益严重的问题,改变能源结构,寻找可再生绿色能源愈来愈受到世界各国的重视.太阳能光伏发电系统的应用能够缓解能源危机、减少环境污染、减小温室效应.虽然2008年我国已成为世界第一大大阳能电池生产国,然而国内光伏市场迟迟没有启动,造成产业与市场的脱节.文章在探讨太阳能电池发电原理、转换效率和特性测试的基础上,阐述了光伏发电系统中的DCDC变换、功率点跟踪、逆变并网等应用环节.     

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。     

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。     

用于光伏并网的组合级联式功率转换系统复合功率控制策略研究

根据光伏电站并网要求,分析了HC-PCS拓扑结构及特点,提出HC-PCS对光伏电站有功与无功综合补偿的复合功率控制策略.该复合控制策略兼顾光伏电站的有功平滑和电压稳定需求来确定HC-PCS的输出电流参考值,对HC-PCS输出有功与无功补偿进行协调控制,同时附加变化率控制,充分利用其快速功率调节特性,并且对电池充放电进行保护.对所提出的控制策略进行了仿真验证,结果表明,基于电池储能的HC-PCS可有效改善光伏电站并网特性,有助于提高光伏电站的低电压穿越能力,并对电网提供一定的动态无功支撑.     

基于ARM7的光伏并网发电模拟系统设计与实现

设计了一种采用单级DC-AC 工频变压器的拓扑结构,主电路为IR2110驱动的半桥式逆变电路。控制电路以NXP公司ARM7核心处理器LPC2148,由软件生成SPWM波控制DC-AC逆变。系统通过反馈信号监测频率、相位,经由A/D采样欠压、过流信号,控制频率、相位的跟踪和欠压、过流保护,并且在此系统之上提出了一种创新的测量频率与相位的方法。经测试,本系统的变换效率高。输出正弦波形失真度小,实现了同频同相的跟踪控制和过流欠压保护。     

光伏并网系统的多周期软件锁相技术

由于孤岛检测方法的特点,需要对并网系统十个电网电压周期进行锁相.在正弦表归零锁相方法的基础上,提出1种十个电网电压周期软件锁相的方法,该方法原理简单,易于实现.实验结果验证了在光伏并网系统中使用正弦低频相位扰动孤岛检测法的可行性.     

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。     

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。     

大型光伏并网系统的建模与仿真

该文提出了大规模光伏并网系统数字仿真模型,基于这一模型,在C++Builder开发环境下,开发出了相应的软件,并给出了仿真实列;计算结果表明:利用该软件和安装地点的气象数据以及光伏阵列的配置,可以计算光伏电站系统各部件的功率及分布,从而预测光伏并网系统的长期运行性能,如光伏阵列、逆变器和电网之间的匹配程度,系统的运行效率和成本等等。     

城市住宅小区屋顶并网光伏发电系统的实现

为了促进光伏发电技术的商业应用,针对城市住宅小区的特点,提出了一种屋顶太阳能并网光伏发电系统方案.对屋顶太阳能电池组件的布置和分组串接技术、光伏系统外置设备的防雷保护技术、并网逆变器控制保护技术以及光伏系统负荷选择等问题进行了研究.结合浙江省慈溪市天和家园住宅小区屋顶太阳能并网光伏发电系统的应用,具体介绍了该系统所采用的技术措施及做法.实践表明,这些方法与措施能够满足要求.     

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。