一种新的光伏并网发电系统控制方案的研究

《一种新的光伏并网发电系统控制方案的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、一种新的光伏并网发电系统控制方案的研究一种新型的光伏并网发电系统的控制方案可以解决传统的光伏并网发电系统所存在的问题了。针对传统扰动观察法的振荡和误判，一种跟下一时刻的功率相比较的改进的扰动观察法被提了出来，该方法结合Boost升压电路，实现最大功率跟踪。针对光伏并网发电系统的谐波污染问题，提出了在电网的基波频率同步旋转坐标系里的无差拍控制方案。一种基于主动频率偏移孤岛检测正反馈的参数优化方案被提了出来，这种方案可以解决在检测区，传统的孤岛检测方法受到干扰等问题。最后，在MATLAB/simulink的仿真和

2、实验环境中，实验结果验证了该方案的有效性和优越性。1、介绍太阳能具有无噪音，无污染，可持续利用等一系列优点。它已经成为最有发展潜力的绿色能源之一。光伏发电是太阳能利用的主要形式。光伏发电技术的深入研究对于解决能源危机，减少环境污染有重要的战略意义，促进经济的健康发展。光伏并网发电系统仍有许多亟待解决的技术问题。首先，由于太阳能电池的输出功率容易被具有明显的非线性因素的环境因素所影响，光伏电池是一个非常不稳定的电力源，因此设计一个高效的、可靠的最大功率跟踪控制策略，在不同的光照强度和温度下能输出尽可能多的能量，

3、提高系统的效率是一个重要的问题。其次，由于逆变器运行过度的谐波电流注入电网，电力系统的谐波污染问题越来越严重。电网出现错误和异常，对其他设备也会产生不利的影响。第三，简单的指令对电流扰动方案没有影响，所以需要更可靠和更稳定的检测方法防止孤岛效应。如何更有效地减少对输出功率扰动的孤岛检测算法的影响和减少检测点是孤岛检测研究的重点。为了解决这些问题，本文提出了一种新的光伏并网系统解决方法。该方案采用Boost升压电路，结合改进的最大功率点的扰动观察法，是为了降低光伏发电的波动性和进一步降低网络电流的谐波含量。本文

4、提出了在基频功率同步旋转坐标系里的无差拍控制方案，是为了适应电网连接点和减少对电能质量的影响。电网可以快速地追踪到孤岛效应。本文提出了在原孤岛检测方法的基础上带有正反馈的主动频率偏移的孤岛检测方法。2.最大功率点跟踪2.1改进的扰动观察法。虽然传统的扰动观察法易于实现，但是步长的选择和环境因素使得“振荡”和“误判”的现象严重。它们会降低最大跟踪速度和精度。基于以上问题，本文提出了一种改进的扰动观察法，增加了和下一时刻功率相比较的联系。也就是说，该系统通过判断扰动边坡以及下一时刻的功率相比较实现最大功率点的跟踪

5、。该方法能快速追踪到最大功率点附近，如果外部条件突然变化，也可以纠正追踪。它不仅不会导致追踪失败和错误也能有效地提高了跟踪精度和降低了功率损耗。图1是改进扰动观察法的流程图。图12.2最大功率点追踪控制。由于光伏发电系统的转换效率比较低，最重要的是调整光伏阵列的工作点，使它工作在最大功率点附近，提高电力系统的整体效率。但是在太阳能电池供电系统中，太阳能电池的内阻不仅受光照强度，还有环境温度的影响。所以太阳能电池一直是不稳定的，按照以上描述的简单方法，不可能获得最大功率输出。目前实现最大功率点跟踪控制的方法是在

6、太阳能电池阵列和负载之间添加一个DC/DC转换器，通过改变功率DC/DC变换器的开关占空比来调整太阳能电池阵列的最大功率点。本文利用带有改进扰动观察法的Boost升压电路对太阳能电池板的最大功率点进行追踪。图2表示，太阳能电池将检测输出电压和输出电流信号，并把其输进了MPPT算法模块，讲太阳能电池输出的电压和电流相乘得到功率。然后用改进的扰动观察法，通过计算后，将输出一个调制信号。将调制信号与固定频率的三角波信号相比较，产生一个开关信号，从而控制升压电路的电源开关。该系统通过调整装换装置的占空比实现最大功率点

7、跟踪。图2逆变器通常通过脉宽调制控制技术来控制逆变器的输出电流。有许多方法能实现对电流内环的控制，通过电流控制电压源逆变器。电流滞环控制是动态的，它也有快速的响应，但滞环宽度是固定的，所以功率器件的开关频率不固定，该电路的可靠性也降低。它可以防止同步旋转坐标系中的PI控制，可以将电压和电流的组件放入DC组件中，从而实现浮动控制。但是通过一系列的测试表明，PI控制器的参数被设置，可以得到更好的性能参数。带有电流无差拍PWM算法的无差拍控制有很好的动态响应，输出电流可以快速精确跟踪到参考电流。近些年，无差拍控制结

8、合空间矢量脉冲宽度调制被广泛应用于电力数字控制的电子转换器。本文建立了带有基于SVPWM电流无差拍控制的三相并网逆变器的模型，也提出了在基频功率同步旋转坐标系中的无差拍控制。3.并网控策略光伏并网系统需要采用并网发电逆变器将光伏阵列输出的直流电转化为交流电。电网电流经过逆变器，所以对电流谐波含量要求严格。在电网控制策略中尤其重要的是控制逆变器输出电流的波形。3.1dq坐标系中的电流无差拍控制。两级三