逆变器动态电流跟踪控制



三相四线制逆变器并网电流复合控制策略

三相四线制逆变器并网电流复合控制策略是一种融合PI控制、PR控制和重复控制的策略，旨在优化并网性能和补偿负载影响。具体解释如下：

融合多种控制方法：

PI控制：用于跟踪直流分量，以其高速度特性确保电流控制的及时性。PR控制：针对特定频率谐波进行控制，利用其带宽和精度优势提高谐波抑制能力。重复控制：处理所有谐波，通过全面跟踪特性增强系统的稳定性和性能。

基波正序电压检测器：

通过补偿电流，确保电位基波正序电流三相对称，从而适应电网电压的畸变和不平衡状态。

系统结构与控制流程：

利用PLL提取电网电压相位，确保逆变器与电网的同步。根据需求计算正序电压和电流参考值，为控制策略提供基准。内环采用PI控制跟踪直流分量，外环或特定环节采用PR控制和重复控制处理谐波。

适应非理想工况：

在电压畸变和不平衡等非理想工况下，复合控制策略仍能快速、精确地跟踪并网电流指令。降低谐波和不平衡度，提高逆变器的并网性能和稳定性。

仿真结果验证：

仿真结果表明，该复合控制策略在负荷变化和电压不理想的情况下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，在实际应用中具有广阔的前景。

什么是MPPT跟踪？

光伏组件的MPPT跟踪，而在实际工程中，一个500kW的逆变器，往往要接80~90个光伏组串。

MPPT，即Maximum Power Point Tracking的简称，中文为“最大功率点跟踪”，即：逆变器根据外界不同的环境温度、光照强度等特性来调节光伏阵列的输出功率，使得光伏阵列始终输出最大功率。

假设MPPT还没开始跟踪，这时组件输出电压是500V，然后MPPT开始跟踪之后，就开始通过内部的电路结构调节回路上的电阻，以改变组件输出电压，同时改变输出电流，一直到输出功率最大(假设是550V最大)，此后就不断得跟踪，这样一来也就是说在太阳辐射不变的情况下，组件在550V的输出电压情况，输出功率会比500V时要高，这就是MPPT的作用所在。

由于遮挡不一致、组件功率偏差等原因，不同的组串间必然存在输出功率偏差。因此，每个逆变器接入的光伏组串的输出特性曲线变得复杂，呈多极值点，如图所示。

 光伏方阵的输出功率曲线出现了多个功率的峰值。如何找到图3中最高的那个点，就需要进行MPPT计算了!

 

如何对MPPT进行计算：

单峰值功率输出的MPPT的算法。

目前，在无遮挡条件下，光伏阵列的最大功率点跟踪(MPPT)的控制方法常用的有以下几种：

恒电压跟踪法(Constant Voltage Tracking 简称CVT)。

干扰观察法(Perturbation And Observation method简称P&O)。

增量电导法(Incremental Conductance method简称INC)。

SVG与SVC无功补偿的区别

静止无功补偿装置(SVG)是一种最新的无功补偿技术应用，它并联于电网中，作为可变的无功电流源。通过调节逆变器交流侧输出电压的幅值和相位，或直接控制其交流侧电流的幅值和相位，SVG能够迅速吸收或发出所需的无功功率，实现快速动态无功调节。当采用直接电流控制时，SVG可以跟踪补偿冲击型负载的冲击电流，并对谐波电流进行跟踪补偿。

相比之下，动态无功补偿装置(SVC)采用无涌流接触器或晶闸管无触点开关投切调谐电容器组，控制部分基于DSP技术，结合瞬时无功理论方法和快速傅里叶变换（FFT），实现电压和电流谐波分量的高速分析，从而实时跟踪并瞬时补偿电网无功功率。调谐电容器组的过零投切技术确保了单相和三相调谐电容器组的无暂态、高速投切，使得无功功率得到动态补偿。

SVC的过零投切技术具有多个优势，包括无合闸涌流冲击、无电弧重燃、无操作过电压以及电容器无需放电即可再投。这些特性使得无功功率能够迅速补偿，并且能够快速跟踪无功变化，频繁投切，具有快速动态响应能力。此外，SVC支持分组多级补偿，可一次性到位，适用于不平衡负载的分相补偿。动态无功补偿装置的响应时间小于20毫秒，功率因数可提高到0.92以上。

光伏逆变器该如何调试？

在光伏发电系统中，光伏转换效率占据了重要地位。如果MPPT（最大功率点跟踪）控制没有得到妥善处理，可能会导致整体效率的下降。转换效率主要取决于系统的工作点。MPPT控制技术的作用在于使光伏系统的工作点始终处于最优位置，从而提升转换效率，进而降低发电成本。

MPPT控制技术能够根据太阳光强度的变化，实时调整光伏系统的输入电压和电流，使系统始终工作在最大功率点附近。这样做的目的是确保光伏电池能够输出最大可能的功率，从而提高整个系统的能量转换效率。

为了实现高效的MPPT控制，通常需要采用一些先进的算法，比如扰动观察法、增量电导法等。这些方法能够根据当前的环境条件，动态调整光伏系统的工作参数，确保其始终处于最佳状态。通过这种方式，不仅可以提高光伏发电系统的效率，还能延长光伏组件的使用寿命。

此外，MPPT控制还能在一定程度上补偿由于天气变化、污染等因素导致的性能下降。即使在阴天或部分遮挡的情况下，通过MPPT控制，光伏系统仍能保持较高的效率，保证持续稳定的电力输出。

因此，对于光伏发电系统而言，正确配置和调试MPPT控制是非常关键的。这不仅有助于提升系统的整体性能，还能有效降低发电成本，实现经济效益最大化。

逆变器光伏逆变器MPPT的作用、原理以及算法

MPPT技术在光伏逆变器中的核心作用与原理

MPPT，即最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking)，是光伏逆变器中的关键性技术。在光伏电站设计中，MPPT电压的选取至关重要。MPPT控制器的全称是“最大功率点跟踪”太阳能控制器，它代表了从传统太阳能充放电控制器到现代逆变器的升级。MPPT控制器通过实时监测太阳能板的发电电压，追踪最高电压电流值(VI)，确保系统在最大功率下对电池充电。它在太阳能光伏系统中扮演着大脑的角色，协调着太阳能电池板、电池与负载的运行。

MPPT技术的作用在于，当太阳辐射条件不变时，通过调节电路结构中的电阻，MPPT控制器可以改变太阳能电池板的输出电压和电流，使其始终处于最大功率输出状态。与没有使用MPPT技术的系统相比，使用MPPT的系统在相同光照条件下，可以输出更多的电能。

最大功率点跟踪的原理涉及到DC/DC变换电路的应用。在电子技术不断进步的背景下，通过调整DC/DC变换电路的等效电阻，使其始终等于太阳能电池的内阻，可以实现太阳能电池的最大输出功率，从而实现MPPT。

MPPT算法的种类包括恒电压跟踪法、干扰观察法、增量电导法以及基于梯度变步长的电导增量法等。其中，恒电压跟踪法、干扰观察法与增量电导法适用于无遮挡条件下的最大功率点跟踪。对于多峰值功率输出的情况，国际上已有提出结合常规算法的复合MPPT算法、Fibonacci法与短路电流脉冲法等多峰值MPPT算法。

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光伏逆变器上的节能输出是什么意思

光伏逆变器上的节能输出指的是逆变器在工作过程中采取的一系列节能措施，以提高光伏系统的能源利用效率和节省能源消耗。这些节能输出主要包括以下几个方面：

最大功率点跟踪：

功能：逆变器通过动态调整太阳能电池板的输出电压和电流，使光伏系统始终在最大功率点运行。

效果：确保系统能够最大限度地利用太阳能，提高发电效率。

无功功率控制：

功能：逆变器通过控制无功功率的输出来调整系统的功率因数。

效果：减少无效功率的损耗，提高系统的整体能效。

持续运行模式：

功能：在夜间或光照不足的情况下，逆变器降低自身的功耗，保持一定的待机功率。

效果：确保系统稳定运行的同时，减少不必要的能源消耗。

高效率转换：

功能：逆变器内部采用先进的电力电子技术和高效率的电路设计。

效果：最小化能量转换过程中的能量损耗，提高系统的转换效率。

通过这些节能输出措施，光伏逆变器能够显著提高光伏系统的发电效率，减少能源损耗，降低系统的运行成本，并对环境产生更小的影响。

微电网逆变器PQ控制_SIMULINK_模型搭建详解

微电网逆变器PQ控制_SIMULINK_模型搭建详解

一、PQ控制概述

PQ控制，即恒功率控制，是微电网逆变器的一种经典控制方式。在这种控制方式下，电压和频率由电网给定，逆变器通过控制电流进而控制输出的功率为给定值。因此，PQ控制本质上是一种电流控制。

二、PQ控制框图解析

如上图所示，PQ控制框图主要包括以下几个部分：

功率环：根据给定的功率指令（P和Q）与实际输出的功率进行比较，得到电流的参考信号。电流环：对电流参考信号进行PI调节，得到三相调制波的dq轴分量。2r/3s逆变换：将dq轴分量转换为三相调制波。SPWM调制：将三相调制波与载波进行比较，产生六路PWM脉冲信号，控制开关管的通断。

三、SIMULINK模型搭建

1. 功率电路部分

功率电路部分主要包括直流源、两电平变换器、LC滤波器、电网及线路阻抗。采样输出的电压电流信号送入控制部分。

2. 控制电路部分

控制电路部分主要实现以下功能：

利用电压电流信号求得瞬时功率。电压锁相，确保与电网电压同步。坐标变换，将三相静止坐标系转换为dq旋转坐标系。功率指令求得电流的参考信号，经过电流环PI调节得到三相调制波。

3. SPWM发波部分

SPWM发波部分采用双极性调制方式，确定六路PWM脉冲信号，控制开关管的通断。

至此，SIMULINK模型搭建完毕。

四、仿真结果

1. 功率输出

仿真结果显示，输出的有功功率为10kW，无功功率为0，能够准确跟踪给定信号。

2. 输出电压电流信号

输出电压电流信号波形良好，符合预期。

3. 电流信号的THDi

测量此时电流信号的THDi（总谐波失真），结果为0.84%，满足电网小于5%的要求。

五、总结

本文详细介绍了微电网逆变器PQ控制的SIMULINK模型搭建过程，包括功率电路部分、控制电路部分和SPWM发波部分的搭建。仿真结果显示，该模型能够准确跟踪给定的功率指令，输出电压电流信号波形良好，且电流信号的THDi满足电网要求。希望本文能够为读者在微电网逆变器控制方面的研究和应用提供参考。

光伏逆变器中的 MPPT：技术原理及其对发电效率的影响

在光伏发电系统中，逆变器扮演着将太阳能板产生的直流电转化为交流电的关键角色。MPPT（Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪）技术是提升光伏发电效率的重要手段。让我们深入探讨光伏逆变器中的MPPT技术原理及其对发电效率的影响。

MPPT技术，正如其名，旨在在不同光照强度和温度条件下，通过调整逆变器的输出电压和电流，确保光伏组件始终运行在最大功率点，从而实现光伏发电系统的最大功率输出。可以将MPPT技术类比为一个智能“指挥家”，根据环境变化实时调整光伏系统的工作状态，以达到最佳发电效果。

最大功率跟踪(MPPT)控制的目标是实现光伏电池的最大功率输出。这一过程是一个动态优化过程，通过检测当前光伏电池输出电压U与电流I，得到当前功率值，然后与前一时刻的功率值比较，取两者中较大的值；在下一个周期，重复这一过程，即可实现MPPT控制。

MPPT技术的核心在于控制算法，常见的算法包括恒电压跟踪法、扰动观察法、增量电导法以及模糊控制法等。其中，恒电压跟踪法工作原理是：在固定温度下，光伏电池的最大功率点分布在垂直线两侧，只需找到特定电压Um，并控制光伏电池使其输出恒定在此电压即可。该方法控制简单，可靠性高，能提高光伏电池20%的效率，但忽略环境温度对输出电压的影响。扰动观察法通过给定的电压扰动信号，测量功率变化并与扰动前比较，确定正确方向进行扰动，优点是结构简单、参数少，但初始值和跟踪步长的选择影响精度和速度，且在最大功率点附近可能引起振荡，降低效率。增量电导法通过判断工作点电压与最大功率点之间的关系，避免了盲目性，提高了效率。模糊控制法则是一种非线性智能控制方法，通过模糊逻辑处理输入量，实现最大功率跟踪控制，提高精确度。

采用MPPT技术的光伏逆变器显著提高了发电效率。通过实时调整光伏组件的工作电压，MPPT技术使光伏系统在不同光照强度和温度条件下始终保持在最大功率点附近运行，有效提高了发电效率，比传统逆变器提高10%至20%。

总之，MPPT技术是光伏逆变器中提高发电效率的关键技术。通过实时调整光伏组件的工作电压，MPPT技术使光伏发电系统在不同光照条件下始终保持最大功率输出，有效提升了发电效率。

几种常见MPPT控制技术

固定电压跟踪法

此方法设定目标电压为0.78倍的最大电压Uoc，逆变器启动后，通过电压闭环获取目标电流id，实现功率限制。优点在于控制简单、稳定性强，但控制精度较差，且适应性不佳，易受外部环境变化影响。

扰动观测法(Perturbation Observation, PO)

通过不断调整输出电压以寻找最大功率点。其分为定步长和变步长两种，是目前常用的最大功率点跟踪方法。优点是算法简单，易于实现，但对快速变化的光照环境容易产生误判，导致功率损失，且可能出现程序控制失序和震荡现象。

基于变步长的扰动观测法

引入基波思想，采用较大步长远离最大功率点，接近MPP时逐渐减小步长。通过最优梯度法和逐步逼近法，优化搜索过程，提高跟踪精度。此方法对光照变化快速的情况具有较好适应性。

功率预测扰动观察法

结合功率预测原理，通过在相同时间内的功率变化规律，预测下一时刻功率值，解决扰动失衡问题，避免了因光照变化引起的问题，提高了跟踪精度。

电导增量法（Incremental Conductance, INC）

利用比较光伏电池瞬时导抗与导抗变化量的方法进行最大功率点跟踪。该方法避免了扰动观测法的盲目性，能够准确判断工作电压与最大功率点电压之间的关系，提高跟踪效率和精度。

光伏并网逆变器mppt的功率跟踪范围多大？

大功率逆变器MPPT最大功率跟踪范围是420-850V,也就是说直流电压420V的时候输出功率达到100%。

简单讲：峰值电压（DC420V）转换成和交流电有效电压，乘以转换系数获得（AC270V），该系数与输出侧电压调压范围及脉宽输出占空比有关。 

270的调压范围（-10%至10%）那么：直流侧DC420V时的输出电压最高值为AC297V；获得AC297V交流电有效值，直流电压(交流电峰值电压)为297*1.414=420V；反过来计算就可以得到AC270V;其过程是：DC420V直流电经开光关（IGBT、IPM等），进行PWM（脉宽调制）控制，再通过滤波后得到交流电的。 

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