三相单级式并网光伏逆变器的研究

光伏并网逆变器的控制策略研究光伏并网逆变器是将光伏发电系统产生的直流电转换为交流电并与电网进行连接的设备。

其控制策略的研究对于提高光伏发电系统的发电效率、稳定性和可靠性具有重要意义。

本文将从控制策略的目标、常见的控制策略以及研究中面临的挑战等方面进行综述。

光伏并网逆变器的控制策略的主要目标是实现光伏发电系统与电网之间的安全、稳定地交流功率传输。

为了达到这个目标，控制策略需要同时考虑逆变器的功率输出、电网的频率与电压以及光伏阵列的最大功率点追踪等多个因素。

常见的光伏并网逆变器的控制策略有以下几种：1.基于传统的电压与频率控制策略：该控制策略通过通过调整逆变器的输出电压与频率来实现光伏发电与电网的匹配。

这种控制策略简单直观，但对于电网电压与频率的变化较为敏感，在不稳定的电网条件下可能会导致逆变器输出功率的波动。

2.基于功率调节的控制策略：通过监测逆变器的输出功率与光伏阵列的实际发电功率之间的差异，并调整逆变器的输出电压与频率来实现功率的匹配。

这种控制策略能够实时跟踪光伏阵列的最大功率点，并能够更好地适应电网的变化。

3.基于自适应控制的策略：该控制策略通过建立逆变器与光伏阵列、电网之间的模型，实时调整控制参数以适应系统的变化。

这种控制策略能够提高系统的响应速度与稳定性，但对于逆变器与光伏阵列、电网之间的模型的准确性要求较高。

光伏并网逆变器的控制策略研究面临着一些挑战。

首先，光伏发电系统与电网之间存在的互动关系较为复杂，因此需要建立准确的数学模型进行研究。

其次，光伏发电的输出功率受天气、光照等因素的影响较大，因此对于最大功率点的追踪需要应对这些不确定性。

此外，光伏发电系统的规模不断扩大，需要研究大规模光伏并网逆变器的控制策略。

最后，光伏发电系统与电网之间的交流功率传输需要满足一定的安全性与稳定性要求，因此需要开展相关的安全性与稳定性分析。

在光伏并网逆变器的控制策略研究中，可以采用理论分析、仿真实验以及实际系统的测试等方法进行。

光伏并网逆变器的研究的开题报告
一、研究背景：
随着全球气候变暖及环保意识的提升，可再生能源的应用越发广泛。

光伏发电系统作为一种环保清洁型能源发电系统，已经被广泛应用。

然而，光伏系统发出的电能
是直流电，而实际上市电及用电设备运行时需要的是交流电，因此需要光伏并网逆变
器将其转换为交流电。

随着光伏发电系统市场的不断扩大，对光伏并网逆变器的要求
也越来越高，如稳定性、效率、并网能力等。

二、研究目的：
该研究旨在探索光伏并网逆变器的控制策略和技术手段，提高其电能转换效率和并网性能，使其更好地适应光伏发电系统的需求。

三、研究内容：
1. 光伏发电系统的基本原理和结构；
2. 光伏并网逆变器的基本结构和分类；
3. 光伏并网逆变器的控制策略研究；
4. 光伏并网逆变器的效率及并网性能优化研究；
5. 实验验证。

四、研究方法：
1. 文献调研法，对光伏发电系统和光伏并网逆变器的基本原理及技术进行了解和研究；
2. 理论计算法，对光伏并网逆变器的效率及并网性能进行分析；
3. 实验验证法，对光伏并网逆变器的控制策略、效率及并网性能进行实验验证。

五、预期成果：
1. 探索光伏并网逆变器的控制策略和技术手段，提高其电能转换效率和并网性能；
2. 优化光伏并网逆变器的效率和并网性能；
3. 发表相关学术论文和科技论文。

光伏并网逆变器控制策略的研究
光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的重要组成部分，其控制策略的合理性直接影响系统稳定性、输出效率及线路积分，因此，研究光伏并网逆变器控制策略至关重要。

一般来说，光伏并网逆变器的控制策略主要包括电压控制、功率控制及谐波抑制等方面。

电压控制主要是保障逆变器输出电压的稳定，避免电压波动过大带来的不良影响。

在此过程中，可以采用PID控制算法等方法进行电压的调节控制，从而实现输出电压的稳定。

功率控制主要是控制逆变器的输出功率，保障其输出功率满足系统需求并充分利用太阳能资源。

在此过程中，需要对太阳能产生的电能进行有效捕捉，同时又要保障逆变器输出的电能对系统的影响最小。

一般可采用MPPT跟踪、脉冲宽度调制等方法进行功率控制。

谐波抑制方面主要是控制光伏并网逆变器输出的谐波，避免谐波对系统稳定性的不良影响。

在此过程中，可采用滤波器等方法进行谐波的抑制处理。

总之，在光伏并网逆变器控制策略研究过程中，需要对光伏发电、逆变器控制及电力系统等方面进行深入研究，以实现光伏发电系统的高效、稳定运行。

光伏并网逆变器控制策略的研究1. 引言1.1 研究背景由于光伏发电系统的不稳定性和间歇性，逆变器的控制策略对系统整体性能具有至关重要的影响。

目前，虽然已经有一些传统的控制策略应用于光伏并网逆变器，但仍然存在诸多问题和局限性，如功率波动大、电压失调等。

对光伏并网逆变器控制策略的研究具有重要意义，可以提高系统的运行稳定性和效率，同时也有助于推动清洁能源的发展和应用。

本研究旨在通过对光伏并网逆变器控制策略进行深入探讨和优化设计，以实现系统的高效运行和提高发电效率。

结合实验验证和结果分析，为未来光伏并网逆变器的研究和应用提供参考和指导。

1.2 研究意义光伏并网逆变器是光伏发电系统中的核心设备，其控制策略的优劣直接影响着光伏发电系统的发电效率和运行稳定性。

研究光伏并网逆变器控制策略的意义非常重大。

合理的控制策略可以提高光伏发电系统的发电效率，最大限度地利用光伏板转换太阳能的能力。

通过优化逆变器控制策略，可以降低系统的损耗，提高系统的转换效率，从而提高光伏发电系统的整体发电量。

良好的控制策略可以提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。

通过合理的控制策略设计，可以有效地降低系统在运行过程中出现的故障概率，保证系统的长期稳定运行，延长设备的使用寿命，降低系统维护成本。

研究光伏并网逆变器控制策略不仅有利于提高光伏发电系统的发电效率和运行稳定性，还对推动光伏发电技术的发展和应用具有重要的意义。

通过不断深入研究和优化控制策略，可以进一步完善光伏发电系统的性能，促进清洁能源的广泛应用。

1.3 研究现状光伏并网逆变器控制策略的研究现状在不断发展和完善。

目前，随着光伏发电系统规模的不断扩大和技术的不断进步，光伏并网逆变器控制策略也日趋多样化和复杂化。

传统的PI控制、PID控制等控制策略已经在实际应用中得到了广泛的应用，但在一些特定条件下存在着性能不佳，动态响应速度慢等问题。

研究人员开始着眼于改进和优化控制策略，以提高光伏并网逆变器的性能和效率。

光伏并网逆变器电流控制策略的研究
光伏并网逆变器电流控制策略是为了实现光伏发电系统与电网之间的
高效能转换和稳定的电能注入而进行的研究。

光伏并网逆变器是将光伏发
电系统输出的直流电能转换为交流电能并注入电网的装置，其电流控制策
略的优化能够提高系统的性能和稳定性。

1.电流控制器的设计：光伏并网逆变器必须能够根据电网的要求控制
输出电流的大小和波形。

传统的电流控制器采用PI控制器或者模糊控制器，但这种控制器在应对光伏输出电流瞬时变化较大的情况下容易产生误差。

因此，当前的研究主要集中在模型预测控制、自适应控制等非线性控
制策略的设计和实现。

2.电流调节策略的研究：为了满足电网对电流波形和功率因数的要求，需要对光伏并网逆变器的电流进行调节。

常见的调节策略有包络控制策略、直接电流控制策略和模糊控制策略等。

这些策略主要通过改变逆变器的控
制参数来实现对电流波形和功率因数的调节。

3.技术经济性的研究：光伏并网逆变器电流控制策略的研究还需要考
虑其对系统的技术经济性的影响。

比如，是否能够降低系统的成本、提高
系统的效率等。

为了实现这些目标，可以利用先进的控制算法和器件设计
来降低系统的能耗，提高系统的效率。

光伏并网逆变器电流控制策略是目前光伏发电系统中一个重要的研究
领域。

通过采用先进的控制策略，可以有效提高光伏并网逆变器的电流控
制性能，实现稳定的电能注入。

同时，可以降低系统运行的成本，提高系
统的技术经济性。

因此，对光伏并网逆变器电流控制策略的研究具有重要
的理论和实际意义。

TECHNOLOGY AND INFORMATION88 科学与信息化2023年6月下光伏发电三相并网逆变器的设计曾庆龙 常虎国网淮南市潘集区供电公司 安徽 淮南 232082摘 要 目前，在光伏发电行业中，并网逆变器的研究主要集中在硬件开发、电路控制算法等方面。

基于对近几年来的发展情况的搜集与研究,本文对电路控制算法和Matlab仿真进行深入探讨。

设计中的三相光伏并网逆变器主要由DC-DC直流变换电路和并网逆变电路构成。

前部分的DC-DC电路为多支路并联，各支路独立进行最大功率跟踪，满足了直流电压宽输入的要求，可用于各种各样的光伏产业系统；后部分的并网逆变电路采用SVPWM矢量控制进行逆变，提高电压利用率，减少电网的输入谐波。

本文在分析了三相光伏逆变器原理的基础上，利用Matlab进行仿真，观察整个系统的可行性及不同变量对输出电压的影响。

关键词 光伏发电；并网逆变器；最大功率点跟踪；SVPWMDesign of a Three-Phase Grid-Connected Inverter for Photovoltaic Power Generation Zeng Qing-long, Chang HuState Grid Huainan City Panji District Power Supply Company, Huainan 232082, Anhui Province, ChinaAbstract In the photovoltaic power generation industry, the current research on grid-connected inverters is mainly focused on hardware development and circuit control algorithms. Based on the collection and study of the developments in recent years, this paper provides an in-depth discussion of circuit control algorithms and Matlab simulation. The three-phase photovoltaic grid-connected inverter in the design mainly consists of a DC-DC direct current converter circuit and a grid-connected inverter circuit. The DC-DC circuit in the front part is a multi-branch parallel connection with each branch independently for maximum power tracking, which meets the requirement of wide input of direct current voltage and can be used in various photovoltaic industry systems; The grid-connected inverter circuit in the rear part is inverted using SVPWM vector control to improve voltage utilization rate and reduce input harmonics to the grid. In this paper, based on the analysis of the three-phase photovoltaic inverter principle, Matlab is used for simulation to observe the feasibility of the whole system and the effect of different variables on the output voltage.Key words photovoltaic power generation; grid-connected inverter; maximum power point tracking; SVPWM引言目前我国已初步建立起一套比较完善的太阳能与风能的协同与互补工作系统，而对于光伏并网逆变系统的控制试验则缺乏深入的探讨[1-2]。

基于PLECS的三相并网光伏逆变器仿真研究陶云峰【摘要】本文对一种三相光伏并网逆变器进行了仿真实验研究.在研究过程中,本文将该逆变器前级MPPT控制的DC/DC稳压环节视为一个理想电压源来降低研究难度.该逆变器的主电路采用基于SVPWM技术的三相全桥拓扑结构,并采用dq域中基于PI控制的单电流控制策略,最后利用电力电子仿真软件PLECS作为仿真平台对所研究的逆变器进行了仿真实验.仿真实验结果表明,该三相光伏逆变器拥有较为优异的电流输出控制能力,并能够稳定的进行并网运行,证明了该模型的正确性与可行性.【期刊名称】《电气开关》【年(卷),期】2018(056)003【总页数】3页(P61-63)【关键词】三相光伏并网逆变器;SVPWM;PI控制;PLECS【作者】陶云峰【作者单位】广西大学电气工程学院,广西南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】TM4641 引言当下世界能源紧缺问题日益严重，石油、煤炭等传统能源已进入开采中末期，无法满足人类未来的长期生存与发展。

因此，国内外均对太阳能、风能、潮汐能等可再生新能源进行了大量的投入，并建立分布式电网将新能源发电作为一定的电力供应，减轻对传统能源的依赖[1]。

其中，由于太阳能的清洁性和稳定性使得光伏发电技术在新能源发电中占主要地位。

在光伏发电技术中，太阳能提供的热能与光能通过太阳能电池板转化为直流电能，再通过DC/AC逆变过程转化为交流电能输送到电网中供用户使用。

因此，作为新能源与电能之间转化接口的逆变器扮演着尤为重要的角色。

然而，分布式电网中大量并网型逆变器接入电网会为电网的稳定运行带来了一定的隐患，这逆变器的并网运行带来了新的要求和挑战[2]。

常见的并网光伏逆变器采用两级式控制结构，前级为太阳能最大功率点跟踪(MPPT)的Boost/Buck电路，后级为三相全桥逆变电路。

前级的DC/DC环节主要用于实现对光伏电池组的稳压，将直流侧电压稳定在一定范围内，降低DC/AC环节的控制难度，保证逆变器输出的稳定性。