发布时间:2025-02-09 13:50:48 人气:
并网逆变器的VSG/PQ控制及其平滑切换方法
本文探讨并网逆变器的电压源型发电机(VSG)与功率因数控制(PQ)的平滑切换方法,针对逆变器在不同工作模式下的灵活控制需求。对于并网运行的逆变器,PQ控制因缺乏频率惯性和阻尼而难以为电网提供频率支撑,而VSG控制能增加系统频率惯性。在切换模式时,需确保切换过程对电能质量的影响最小。此外,PQ控制逆变器在离网运行时需转换至VSG控制以避免VSG过载。
为解决上述问题,提出了VSG和PQ控制在并网条件下平滑切换的策略。VSG控制通过电路模拟器模型实现输出变量电流环指令值与PQ控制方式的统一。通过控制切换前后的电流环指令值和调制波相位,实现两种控制方式的平滑过渡。在具体切换过程中,针对幅度、频率和相位的同步控制,通过反推求解PI控制器的积分初值,确保切换瞬间调制波的连续性,避免相位突变引起的影响。
在VSG到PQ的切换中,采用采样切换前VSG实际输出功率作为PQ控制的目标功率参考值,保证幅度一致性;通过反推求解PI控制器的积分值,确保切换瞬间电流指令值和调制波的平滑切换。对于PQ到VSG的切换,需满足电流指令值与调制相位的同步,通过切换前的电流环指令值作为VSG控制的初始值,实现相位的平滑过渡,并通过计算得到切换时刻VSG控制的电动势,确保切换后的运行过程中电流指令值的稳定。
综上所述,本文提出的方法实现了VSG与PQ控制的平滑切换,有效减小了控制方式转换对电能质量的影响,提高了并网逆变器在不同工作状态下的稳定性和效率。此研究为逆变器控制策略的优化提供了理论基础和实践指导。
SVPWM并网逆变器
并网逆变器的原理与控制策略
并网逆变器是实现电能转换和输出的关键设备,其核心在于SVPWM(空间矢量脉宽调制)调制技术的运用。SVPWM技术通过精确控制逆变器的开关状态,实现对输出电压幅值和相位的控制,进而调节流过电路的电流和向电网注入的功率。
并网逆变器结构由电网侧电压决定,通过SVPWM调制控制输出电压幅值和相位,从而调节电流,控制注入功率。以a相为例,RL支路电压与电流方程描述了这种关系。忽略PWM调制和开关状态,假设逆变器输出标准三相正弦电压,方程中的电网电压幅值和相位由电网状态决定,输出电压可调,因此能控制电流。
为建立并网逆变器的数学模型,我们采用坐标变换原理将方程从三相静止坐标系转换到两相旋转坐标系,以简化计算。通过定义变换矩阵和相对位置,我们可以使用dq坐标系表示电压和电流方程,实现独立控制d、q轴电流分量。利用Laplace变换,我们能够画出系统的结构框图,分析输入输出变量之间的关系。
在电网电压定向控制中,我们要求dq坐标系的d轴与电网电压合成矢量方向重合。通过电网电压定向,我们能够独立控制逆变器向电网注入的有功和无功功率。实现这一目标,我们利用锁相环(PLL)计算合成电压矢量的相位,进而调整dq坐标系的旋转角度。
为了验证上述理论,我们可以使用仿真程序进行模拟。通过链接获取的仿真程序,我们能够直观地观察并网逆变器的工作过程,验证控制策略的有效性。
光伏并网系统主要的控制策略包括哪几种
光伏系统并网逆变器控制策略的研究,对于太阳能发电技术的进步至关重要。新能源技术的迅速崛起,特别是太阳能,以其丰富的资源、广泛的地域覆盖和清洁特性,成为最具发展潜力的可再生能源之一。自21世纪初以来,全球太阳能光伏产业经历了快速增长,市场应用规模不断扩大,对全球能源发展产生了深远影响。开发和利用太阳能光伏技术,是我国构建资源节约型社会、实施节能减排和可持续发展战略、提高生存环境质量的关键举措之一。
在光伏逆变器并网运行过程中,逆变器主要表现为电流源。主要挑战包括有效控制输出电流,并尽量减少对电网谐波的污染,同时确保与电网电压的频率和相位一致。逆变器作为并网系统的核心组件,其控制和调节技术是该系统的关键技术。目前,全球范围内都在积极研究和开发光伏并网技术,目标是实现与电网的无冲击并网。
本文针对光伏系统中的逆变器,分析了基于电流跟踪和电压跟踪的PWM(脉宽调制)控制策略,并提出了一种新型的具有功率跟踪功能的电流控制策略。PWM调制策略不仅实现了逆变器的灵活可靠控制,而且减少了谐波含量,提升了输出电能的质量。在并网逆变器中,电流控制方式将逆变器输出视为电流源,与电网的并联操作类似于电流源与电压源的并联。通过控制逆变器输出电流的频率和相位,以同步电网电压的变化,实现并联运行。
常见的电流跟踪控制策略包括瞬时值滞环控制、三角波比较控制和无差拍控制等。这些策略各自具有独特的优势,在实现电流跟踪和提升系统性能方面扮演着重要角色。光伏系统利用太阳电池组件和其他辅助设备将太阳能转换为电能,一般分为独立系统、并网系统和混合系统。根据应用形式、规模和负载类型的不同,太阳能光伏系统还可以进一步细分为六种类型。
逆变器两台机器并机,输入并联,输出并联,同时用市电开机问题?
在使用两台逆变器时,即使它们是同一品牌和型号,且不具备并网功能,也不能简单地将它们的输出并联使用。为了安全和稳定运行,必须确保这些逆变器的相位相同且电压一致。如果这两台逆变器输出的波形幅度和相位不能同步,可能会导致严重的损坏。这是因为两台设备的输出特性可能会不同步,从而导致电流在两台设备之间来回流动,形成环流。如果不控制好这种环流,带载时容易造成逆变器输出管子的损坏,进而导致逆变器故障。
然而,如果逆变器具备环流控制功能,则可以安全地并联使用。环流控制技术能够有效地管理并联逆变器之间的电流分配,防止过大的环流出现。这样,即使两台逆变器的输出特性存在差异,也可以通过环流控制技术来确保系统的稳定运行,避免因环流过大导致的设备损坏。
因此,在考虑使用两台逆变器进行并联操作时,首先需要确认它们是否具备并联运行所需的环流控制功能。如果设备不具备这一功能,则应避免直接并联,以防止设备损坏或火灾等事故的发生。对于不具备环流控制功能的逆变器,可以通过其他方式实现负载均衡,例如使用外部负载均衡设备或进行适当的负载调整,以确保系统的稳定运行。
总之,逆变器并联运行需要谨慎对待,特别是在不具备环流控制功能的情况下。确保设备的安全和稳定运行是至关重要的,因此在进行逆变器并联操作之前,务必详细了解设备的技术规格,并采取必要的措施来确保系统的安全。
并网逆变器控制策略主要有几种?各自的特点是什么?
1. 本文研究了并网逆变器在电压源型发电机(VSG)和功率因数(PQ)控制模式间的平滑切换方法。
2. 分析了逆变器在不同控制模式下的工作特点,指出PQ控制缺乏对电网频率的支撑作用,而VSG控制能增加系统频率惯性。
3. 提出了在并网条件下实现VSG与PQ控制平滑切换的策略,通过电路模拟器模型整合两种控制方式的输出变量。
4. 控制切换前后电流环指令值和调制波相位,确保两种控制方式的无缝过渡,避免相位突变造成的影响。
5. 在从VSG到PQ控制切换时,利用实际输出功率作为参考值,保持幅度一致性,并通过PI控制器积分值实现平滑切换。
6. 从PQ到VSG切换时,保证电流指令值与调制相位的同步过渡,通过计算得到切换时的VSG控制电动势,确保稳定运行。
7. 综上所述,本研究提出的方法有效减少了控制切换对电能质量的影响,提升了并网逆变器的稳定性和效率。
8. 此研究成果为逆变器控制策略的优化提供了理论依据和实践指导。
光伏离网逆变器的控制部分,和并网有什么区别
因为是并网逆变器所以对输出的电能质量有很高的要求,需要解决相位、幅值、频率有功无功等等问题,而离网的逆变器基本上不需要,还有并网逆变器一般采用电流型控制方式,而离网的采用的是电压型的控制方式比较多。
光伏系统并网逆变器控制策略
光伏系统并网逆变器控制策略是太阳能发电技术的重要组成部分。随着新能源技术的快速发展,太阳能以其丰富的资源、广泛的分布和清洁性成为最具发展潜力的可再生能源之一。进入21世纪以来,全球太阳能光伏发电产业迅速壮大,市场应用规模持续扩大,对后续能源发展的作用日益显著。利用太阳能光伏技术是我国实施资源节约型社会、节能减排、可持续发展战略和改善生存环境的重要措施之一。
在光伏逆变电源并网运行时,其本质上表现为电流源。面对两大挑战:如何有效控制输出电流,同时在尽量减少对电网谐波污染的前提下,满足与电网电压同频同相,成为光伏电源并网运行的关键问题。逆变器作为并网系统的中心装置,其控制和调制技术是并网技术的核心。当前,国内外都在积极研究光伏并网系统,并网可视作与电网的并联操作,通过可控逆变器的控制实现无冲击并网。
本文针对光伏系统中的逆变器,对基于电流跟踪和电压跟踪的PWM控制策略进行了分析,并提出了一种具有功率跟踪功能的新型电流控制策略。PWM调制控制策略不仅能够实现逆变器灵活可靠的控制,还能减少谐波含量,从而提高逆变器输出电能质量。并网逆变器采用的电流控制方式将逆变器输出视为电流源,与电网的并联操作类似于电流源与电压源的并联工作。在并网运行中,只需控制逆变器输出电流的频率和相位,以跟踪电网电压变化,即可达到并联运行的目的。
常见的电流跟踪控制策略包括瞬时值滞环控制方式、三角波比较控制方式和无差拍控制方式等。这些控制策略各有特点,在实现电流跟踪和提高系统性能方面发挥着重要作用。
扩展资料
光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系统、并网系统和混合系统。如果根据太阳能光伏系统的应用形式、应用规模和负载的类型可以细致的划分为六种类型。
三相四线制逆变器并网电流复合控制策略
本文介绍了一种创新的三相四线制逆变器并网电流复合控制策略,旨在融合PI控制的高速度、PR控制的带宽和精度以及重复控制的全面跟踪特性,以优化并网性能和补偿负载影响。策略通过基波正序电压检测器补偿电流,确保电位基波正序电流三相对称,适应电网电压的畸变和不平衡状态。
在实际应用中,逆变器内环采用PI控制跟踪直流分量,PR控制针对特定频率谐波,而重复控制处理所有谐波,通过双谐振特性减少PR控制器数量。系统结构中,利用PLL提取电网电压相位,正序电压和电流参考值根据需求计算。面对非理想工况,如电压畸变和不平衡,复合控制策略确保逆变器在这些情况下仍能快速、精确地跟踪并网电流指令,降低谐波和不平衡度。
具体来看,复合控制策略的仿真结果表明,即使在负荷变化和电压不理想的情况下,逆变器仍能保持三相电流的对称性和中线电流的极小化,显示了该控制策略的有效性和稳定性。
光伏并网逆变器和独立逆变器在控制上有什么区别
独立逆变器的输出电压、相位、幅度和频率是在初始设定时确定的。这种逆变器通常被称为离网逆变器,它不依赖于电网,因此无需考虑电网的状态。
光伏并网逆变器则需要在并网发电前,首先检测电网电压的相位和频率,完成锁相操作。只有在锁相成功后,才能进行并网发电,将电力送入电网。
独立逆变器的工作模式主要依赖于内部预设的参数,而并网逆变器则需要实时监测电网状态,确保与电网同步。独立逆变器适合用于偏远地区或不具备电网接入条件的地方,而并网逆变器则适用于具备电网接入条件的场合,能够实现光伏电力的有效利用。
在实际应用中,独立逆变器和并网逆变器的控制策略各有特点。独立逆变器注重稳定性和可靠性,而并网逆变器则需要具备快速响应和精确控制的能力,以确保与电网的无缝连接。
独立逆变器的工作方式相对简单,主要依靠内部的控制算法来维持输出电压和频率的稳定。并网逆变器则需要具备更复杂的控制策略,包括锁相、并网控制以及电力调节等功能,以实现与电网的协调运行。
总体而言,独立逆变器和并网逆变器在控制策略上的差异主要体现在对电网状态的依赖程度以及实时性要求上。独立逆变器不考虑电网情况,而并网逆变器则需要实时监测电网状态,确保与电网的同步。
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