不同用电量时大型光伏电站自动功率控制算法研究

当前大型光伏电站自动功率控制算法没有针对不同用电量进行相应的功率控制,且易受到光照的影响,导致功率控制效果不佳,稳定性较差。为此,提出一种新的不同用电量时大型光伏电站自动功率控制算法,给出大型光伏电站功率分层控制系统结构。在用电量相对较高的用电量时,采用平均分配算法对大型光伏电站功率进行自动控制;在用电量相对较低的用电量时,采用关停光伏逆变器技术和开启光伏逆变器技术对大型光伏电站功率进行控制。在保证大型光伏电站功率平稳过渡的情况下,给出关停逆变器技术的实现过程。当光伏阵列中的某一阵列接收到的发电功率目标值呈上升趋势时,开启逆变器。实验结果表明,所提算法不仅控制效果佳,而且稳定性高,不易受到光照的影响。     

基于DSP的光伏并网系统的设计

以DSP为控制平台设计光伏并网系统,在改进型单纯形加速法的基础上,采用电压型全控桥为逆变结构,设计新型光伏阵列最大跟踪控制优化算法,跟踪光伏阵列最大输出功率点．在线调节步长改变电压收敛速度,设计锁相控制电路,自动同步跟踪电网频率和相位．测试数据表明：结合优化技术的变步长MPPT算法能快速准确跟踪最大功率点,系统波动小,稳定性高,逆变器电流和电网电压同频同相馈送电网,从而有效提高系统逆变效率及可靠性．     

光伏并网逆变器改进虚拟同步控制策略分析与测试

针对规模化光伏电站并网出现系统稳定性下降问题,提出光伏并网逆变器改进功率外环控制策略提高系统抗干扰能力。首先,推导分析了光伏电站改进控制策略增加系统正阻尼转矩机理,通过多目标遗传算法优化并设计了H_∞回路成形权函数,采用总体最小二乘/旋转矢量不变技术(total least squares/estimating signal parameter via rotational invariance techniques, TLS-ESPRIT)辨识得到系统振荡模态及开环模型。然后,设计了逆变器附加H_∞阻尼控制并对控制参数进行整定。最后,以某实际运行光伏电站为例,依托RT-LAB平台搭建光伏并网系统主电路模型并进行控制器硬件在环测试(hardware in the loop, HIL)。仿真结果表明,基于回路成形的附加控制策略提升了光伏并网系统稳定性。     

基于软硬件协调的并网光伏发电系统不对称故障穿越能力提升策略

针对并网光伏发电系统不对称故障穿越问题,提出了一种改进光伏控制策略结合超导故障限流器的协调穿越方案。不对称故障期间,光伏系统执行在线电流限制算法和两阶段降功率控制以减小所用限流器阻值,限流器自动触发辅助限制故障电流。引入对称分量法实现协调运行下数学模型的解耦推导,基于该数学模型,设计了一套相匹配的考虑不对称故障下故障点正负序相角差的限流器阻值优化整定方法,并给出了设计目标与整定阻值的限定分布范围。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,验证了所提方案能够限制光伏逆变器暂态输出电流,同时改善直流电压稳定性以及提升阵列侧功率水平,从而综合提升光伏系统的不对称故障穿越能力。     

大型并网光伏电站有功功率控制策略与试验分析

有功功率自动控制是光伏并网安全性评价的重要内容。文章对大型并网光伏电站有功功率控制策略进行分析,针对江苏电网新能源消纳特点设立考虑有功功率变化的自由发电模式;对有功功率控制能力试验相关标准进行研究,给出各项指标测试方法,利用江苏某光伏电站进行实测验证;通过有功设定值控制试验过程中遇到的问题分析,得到不同可用发电功率测算方式的优缺点及适用场景。     

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。     

基于自适应径向基函数神经网络的光伏MPPT研究

光伏系统在局部遮阴情况下,输出曲线呈现多峰特性.针对传统最大功率控制算法易追踪到局部最大功率点的缺陷,提出一种基于自适应径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络的控制算法.该算法以自适应线性算法优化RBF神经网络的扩展常数与权重,克服了传统神经网络算法收敛速度慢、全局寻优差的缺点.在MATLAB/Simulink环境下建立自适应RBF神经网络仿真模型进行验证,结果表明,提出的算法在外界光照、温度发生变化时能准确找到光伏系统的最大功率点,且在收敛精度和收敛时间上均有很大的提升.     

基于自适应变步长电阻增量法的最大功率点跟踪

为保证光伏系统在光照剧烈变化条件下仍可输出最大功率,提出一种自适应变步长电阻增量算法.该算法可根据外界环境的变化,通过步长转换函数自动将光伏系统工作区域划分为定步长区域和变步长区域:在定步长区域,基于短路电流和最大功率点电流的近似线性关系,提出一种整定初始定步长的方法;在变步长区域,结合步长转换函数与输出功率的关系,确定变步长控制策略的速度因子,保证了算法的收敛性.搭建光伏系统Matlab/Simulink仿真模型和基于DSP(TMS320F28035)控制的5 k W光伏系统实验平台,仿真和实验结果表明,所提算法在光照剧烈变化条件下可将光伏系统动态响应速度提高73%,并使得稳态跟踪精度达到98.9%.     

基于变论域模糊控制的光伏发电MPPT控制

结合变论域模糊控制理论,设计一种变论域模糊MPPT控制器.选择基于函数模型的可变伸缩因子,给出具体的变论域模糊控制算法流程,并在MATLAB仿真平台下,构建光伏电池充电器模型.仿真结果表明:在温度和光照改变情况下,采用变论域模糊控制算法可实现系统最大功率跟踪;与扰动观察法和电导增量法相比较,该算法兼顾最大功率跟踪精度与响应速度,具有较好的控制效果.     

新能源逆变系统接入电网运行的技术研究

在新的背景下我们面临着经济发展和可持续发展的重大挑战,如何充分利用有限的能源创造更大的价值,是解决能源问题的需求,：科技的重要性日益凸显.本文将着重阐述小功率光伏并网逆变器控制原理,深入了解小功率光伏并网逆变器的控制目标,并结合小功率光伏并网逆变器的原理和控制目标,制定出科学合理的小功率光伏并网逆变器控制策略.     

具有有功功率自备用能力的光伏系统虚拟同步控制研究

虚拟同步机技术以模拟传统同步发电机组机电暂态特性的控制方式,使光伏并网逆变器具有同步机组的惯量、阻尼、频率和电压调整等运行外特性.然而传统光伏虚拟同步技术需要依靠外加储能系统,才能实现虚拟同步动态响应,这将大幅增加光伏并网系统的建设成本.针对此问题,提出一种降功率虚拟同步控制策略,利用光伏出力的非线性特点,通过适当降低...     

青藏高原地区光伏风力互补发电系统探讨

对青藏高原地区光伏、风力电站的设计原则与关键技术进行了阐述,指出光伏、风力电站规模的确定、蓄电池、控制器及逆变器的合理选型是提高光伏、风力电站可靠性的重要保证。     

面向光伏消纳的光伏-废弃矿井抽蓄-蓄电池联合发电系统优化调度策略

 为提高光伏消纳能力,构建了一种含废弃矿井抽蓄-蓄电池混合储能的联合发电系统。针对联合发电系统,分别研究了光伏、废弃矿井抽蓄电站及蓄电池的数学模型,引入弃光成本,提出了以联合发电系统总运行成本最低和光伏消纳量最大为目标的优化调度模型,结合功率平衡约束、废弃矿井抽蓄电站运行约束、电池储能运行等约束,利用CPLEX优化工具实现调度模型最优解求取。通过算例,对系统在光伏-废弃矿井抽蓄、光伏-电池储能和光伏-废弃矿井抽蓄-电池储能3种不同调度方式下的光伏消纳效果进行对比,结果表明,本调度策略可以达到系统运行成本最优、降低弃光的效果。     

一种实时动态优化的功率控制方法

根据宽带码分多址（ＷＣＤＭＡ）移动通信系统的基本特性,利用基站发送的反馈信号,结合优化和控制的特点,在保证每个用户服务质量的前提下,以最小化用户功率和最大化系统稳定性的综合考虑为目标,对ＷＣＤＭＡ上行链路提出了一种实时动态优化的闭环功率控制方法,以保证用户能在发射功率最小的同时,使系统有较好的稳定性,仿真结果表明,该方法在满足通信质量要求的前提下,具有较低的功率损耗和较好的系统稳定性。     

基于DSP风力发电逆变电源的研究

介绍了基于DSP风力发电逆变电源的控制系统。采用dsPIC33FJ128MC710A为控制核心,运用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和软件PI调节技术得到较为理想的电压电流输出波形。采用电压外环电流内环双闭环控制系统,提高了系统的输出的精度和稳定性,改善了系统动态响应特性。实验表明,该系统输出稳定,波形畸变得到了较好地控制。     

小功率光伏并网逆变器控制系统的设计

阐述了一种小功率光伏并网逆变器的控制系统.该光伏并网逆变器由DC DC变换器与DC AC变换器两部分组成,其中DC＿DC变换器采用芯片SG3525来控制,DC＿AC变换器采用数字信号处理器TMS320F240来控制.由于数字信号处理器DSP实时处理能力极强,采用合适的算法能确保逆变电源的输出功率因数接近1,输出电流为正弦波形.该控制方案已经在实验室得到验证.     

不对称级联逆变器的并联电能质量调节器

针对传统结构的有源滤波器（APF）具有运行效率较低、难于实现大容量化等问题,提出了基于不对称级联多电平逆变器的并联型电能质量调节器（PQC）及其控制系统．在PQC中,不对称级联多电平逆变器的各单元逆变器的输出额定电压呈3的幂次方增长,N个单元逆变器的级联可以输出3^N电平的阶梯波电压,具有良好的波形跟踪能力．PQC可以同时用于电力系统无功、谐波及不对称补偿,具有响应速度快、补偿效果好、运行效率高和易于实现大容量化等优点．数学推导和仿真分析验证了其正确性．     

基于误差修正的短期光伏功率预测

随着太阳能使用率的不断提高,太阳能资源的易变性使电网管理出现了困难。为了提高太阳能发电功率的预测精度,在安全稳定运行中保障工业电力系统的正常使用,提出一种结合改进的自适应噪声互补集成经验模态分解(improved complementary ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise, ICEEMEDAN)与差分自回归移动平均(autoregressive integrated moving average, ARIMA)的长短期记忆(long-term and short-term memory, LSTM)神经网络模型,使用该复合模型对光伏发电功率进行预测,通过对影响光伏功率的不同变量进行评估,获取特征重要性并作为模型的输入,在时间尺度上利用改进后的LSTM模型进行建模,以R²等相关指标评判模型性能的优劣,从而实现完整的光伏功率预测。实验采用澳大利亚光伏数据集群(DKASC)中一光伏电站2016年实测数据进行验证,两组实验中修正预测模型较单一LSTM神经网络光伏功率预测模型的精确度分别提高...     

一种光伏独立发电控制系统

采用爬山法实现了光伏系统的最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)和铅酸蓄电池充电控制,并用单极性SPWM调制方法对逆变器进行控制.实验结果表明,本系统更充分地利用了光伏阵列的输出功率,缩短了过充阶段时间,提高了充电效率,克服了大多数光伏系统中蓄电池欠充的缺陷,延长了铅酸蓄电池的使用寿命.所采用的单极性调制相比于双极性调制,在输出同样幅值基波电压时,最小谐波频率为载波频率的2倍,且谐波幅值较低,从而使输出端滤波器的设计更加容易.     

电源嵌入式开关电感Z源并网逆变器设计

Z源逆变器能够克服升压与逆变不兼容的缺点,但其升压能力却受逆变电路中调制因子的限制,不能充分发挥其优势。而现有改进技术在提高升压的同时,相应地增加了器件的耐压等级与成本,针对这一不足,通过结合电源嵌入式的改进思路,提出了一种具有高增益、高容错性能的电源嵌入式开关电感Z源逆变器拓扑。与Z源逆变器相比,电源嵌入式开关电感Z源逆变器的升压能力不仅得到大幅提高,还具有更加严格的对称结构,并且降低了电容应力与启动时的冲击电流,从而减小了逆变器的成本和体积。除此之外,还可在光伏发电系统中运行于单电源开路、短路以及双电源电压不平衡等工况中。最后搭建了其光伏并网仿真模型,并在StarSim HIL实验平台进行了验证,实验结果验证了逆变器的正确性与可实现性,能够更有效地完成并网逆变工作。