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关于三相光伏并网系统中直接功率控制的研究(2013年)

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简介:
本文针对三相光伏并网系统的效率提升,探讨了直接功率控制策略的应用与优化,旨在提高系统的稳定性和能效。研究基于2013年的技术进展,分析了该方法的理论基础及其在实际工程中的应用前景。 逆变器的控制在光伏并网系统中扮演着核心角色。本段落基于三相光伏并网系统的架构,提出了一种直接功率控制(DPC)方案用于改进并网逆变器性能。该方法仅需测量交流侧电压和电流,并通过坐标转换计算瞬时有功功率与无功功率。然后将这些值分别与PI调节得到的参考有功功率及给定无功功率进行比较,再经过滞环比较器、开关表等环节控制并网变流器的工作。 Matlab Simulink仿真结果显示,直接功率控制方法简洁有效,并且能够使逆变器输出接近于单位数的功率因数,同时减小电流谐波。该方案在动态和稳态条件下均表现出良好的性能。

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客服
客服
  • 2013
    优质
    本文针对三相光伏并网系统的效率提升,探讨了直接功率控制策略的应用与优化,旨在提高系统的稳定性和能效。研究基于2013年的技术进展,分析了该方法的理论基础及其在实际工程中的应用前景。 逆变器的控制在光伏并网系统中扮演着核心角色。本段落基于三相光伏并网系统的架构,提出了一种直接功率控制(DPC)方案用于改进并网逆变器性能。该方法仅需测量交流侧电压和电流,并通过坐标转换计算瞬时有功功率与无功功率。然后将这些值分别与PI调节得到的参考有功功率及给定无功功率进行比较,再经过滞环比较器、开关表等环节控制并网变流器的工作。 Matlab Simulink仿真结果显示,直接功率控制方法简洁有效,并且能够使逆变器输出接近于单位数的功率因数,同时减小电流谐波。该方案在动态和稳态条件下均表现出良好的性能。
  • HERIC单逆变器
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    本文探讨了针对HERIC单相光伏并网逆变器的无功调制及直接功率控制策略,旨在提高系统的效率和稳定性。 随着可再生能源在单相电网中的渗透率提高,电网对单相光伏并网逆变器提出了无功输出与功率因数灵活控制的要求。本段落研究了HERIC(Highly Efficient and Reliable Inverter Concept)拓扑的无变压器隔离型单相光伏逆变器,并提出相应的无功调制策略。通过广义二阶积分构造两相静止坐标系,基于瞬时无功功率理论建立了单相光伏逆变器的瞬时功率模型,实现了直接功率控制。搭建了5 kW实验平台,验证了所提出的调制和控制策略的有效性和实用性。
  • 最大跟踪仿真(2010
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    本研究聚焦于2010年的光伏系统最大功率点跟踪(MPPT)技术,通过仿真分析不同算法在实际环境中的性能与效率,为提高光伏发电系统的能量利用效率提供理论依据和技术支持。 基于光伏电池工程的数学模型分析了温度及光照强度对光伏电池输出特性的影响,并采用扰动观察与模糊控制两种方法验证了最大功率跟踪技术在光伏系统中的可行性。通过比较不同方法的最大功率跟踪P-U仿真曲线,结果表明,在使用模糊控制方法时,系统的稳定性较好。
  • 逆变器策略
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    本研究聚焦于单相光伏并网逆变器的优化控制策略,旨在提高系统的效率和稳定性,为可再生能源的有效利用提供技术支持。 ### 单相光伏并网逆变器的控制策略研究 #### 一、引言 近年来,随着光伏技术的快速发展和广泛应用,太阳能作为一种重要的清洁能源,在全球范围内得到了越来越多的关注和利用。特别是在日照资源丰富的地区,光伏系统不仅能够有效减少对传统化石能源的依赖,还能大幅度降低温室气体排放量,对于推动可持续发展具有重要意义。在此背景下,单相光伏并网逆变器作为连接光伏板与电网的关键设备之一,其设计与控制策略的研究显得尤为重要。 #### 二、光伏并网系统主电路 ##### 2.1 并网主电路拓扑 单相光伏并网系统通常采用电压型桥式逆变结构。这种结构的优势在于简单易行且损耗较低,并易于实现精确的电流和电压调控。该电路包括四个开关管(一般为IGBT或MOSFET),每个开关管配有反向并联二极管,用于在开关转换期间提供续流路径,从而有效缓冲PWM过程中的无功电能。逆变器输出通过输出电感与电网相连,确保电流的平滑性和正弦特性,并减少高频谐波分量。 ##### 2.2 主电路工作原理 单相并网发电系统的主电路逆变桥左右桥臂分别输出相位互差180度的SPWM(正弦脉宽调制)信号。通过电感滤波,可以将含有高频载波成分的PWM信号转换为接近正弦波形的电流信号,并输入电网中。在并网电流的一个周期内,加到电感上的电压u_L会有三种状态:正值、零值和负值。根据i_L的方向,确定逆变器上下桥臂的工作模式。 #### 三、控制策略研究 单相光伏并网逆变器的控制策略主要包括以下几个方面: 1. **最大功率点跟踪(MPPT)**:由于光照强度和温度等因素影响太阳能电池板输出功率,需要采用MPPT算法调整工作状态,使系统始终处于最佳效率。 2. **电网电压前馈控制**:为了提高系统的稳定性和抗干扰能力,使用电网电压前馈控制技术。该方法通过实时监测并反馈电网电压变化信息到控制系统中,确保逆变器输出不受电网波动影响。 3. **电流跟踪控制**:为实现并网电流的正弦化和单位功率因数运行目标,采用电流跟踪控制技术。这通常涉及比较参考电流与实际电流之间的差异,并根据偏差调整PWM信号占空比以逼近理想波形。 4. **功率因数校正(PFC)**:通过调节逆变器输出相位匹配电网电压来实现单位功率因数运行,从而提高系统效率和减少对电网的污染影响。 #### 四、实验验证 为了证明上述控制策略的有效性,进行了相应的实验测试。结果表明,在采用电网电压前馈及电流跟踪技术的情况下,并网电流能够达到正弦化目标并保持稳定输出性能。此外,无论在何种工况条件下(包括电网波动),系统均能维持良好表现。 #### 五、结论 通过对单相光伏并网逆变器控制策略的研究,提出了一种高效设计方案:采用电压前馈和电流跟踪技术实现并网电流正弦化与单位功率因数运行,并确保在复杂环境下的稳定性能。未来可进一步探索更优的算法和技术来满足日益增长的清洁能源需求。 单相光伏并网逆变器控制策略的研究对于推动光伏发电技术的进步至关重要,通过持续优化和完善相关方法可以显著提升系统整体效率和可靠性,为构建清洁、高效且可持续发展的能源体系奠定坚实基础。
  • MATLAB逆变器仿真,涵盖与SVPWM(运用PI器)
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    本研究在MATLAB环境下对光伏并网逆变器进行仿真分析,重点探讨了直接功率控制和空间矢量脉宽调制技术的应用,并采用PI控制器优化系统性能。 Matlab光伏并网逆变器仿真包括直接功率控制和基于PI的svpwm控制。
  • PI在单逆变器应用
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    本研究探讨了PI控制器在单相光伏逆变器并网系统中的应用效果,通过优化算法参数,提高系统的稳定性和效率,为可再生能源接入电网提供技术支持。 并网逆变器通常会将产生的交流电反馈到电网中,这样既节省了能源又可以为电网供电。在这个过程中,PI控制技术是解决相关难题的关键方法之一。
  • PSCAD/EMTDC模型及仿真 (2011)
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    本文通过PSCAD/EMTDC软件构建了三相光伏并网系统的详细模型,并进行了深入的仿真分析,旨在优化该类系统的性能与稳定性。 根据光伏电池的物理模型以及在不同光照强度和环境温度下光伏阵列的输出特性,本段落对基于Boost电路的最大功率跟踪控制进行了理论分析及实现,并探讨了三相光伏并网逆变器的工作原理。此外,在PSCAD/EMTDC中搭建了一个三相光伏并网系统进行仿真研究。结果显示,该系统在光照和温度变化时能够迅速响应,并始终保持最大功率输出,从而验证了所提出方法的有效性和可行性。
  • SPWM逆变器
    优质
    本系统研究了基于SPWM技术的三相并网光伏逆变器,旨在优化光伏发电接入电网性能,提高电能质量与系统稳定性。 实现三相并网逆变器的SPWM控制技术可以应用于光伏逆变器中。
  • PQ_Control_RAR_PQ_PQ微发电_恒_
    优质
    本资源包提供了一套针对光伏并网和微网发电系统的解决方案,重点介绍恒功率控制技术及其在光伏发电中的应用。 微电网的恒功率控制研究主要参考了《光伏发电并网与微网运行控制仿真研究》一文中的相关内容。该文献详细探讨了如何通过有效的控制策略实现光伏电源在微电网系统中的稳定接入,并分析了不同运行模式下系统的性能表现和优化方法,为实际工程应用提供了理论依据和技术支持。
  • 逆变器方法.zip
    优质
    本资料介绍了一种用于三相并网逆变器的直接功率控制方法,旨在提高电力变换系统的效率和稳定性。通过简化控制系统结构,优化能量传输过程,适用于可再生能源接入电网等场景。 三相并网逆变器直接功率控制的MATLAB/Simulink仿真研究