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电压控制型并网逆变器控制策略研究

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电压控制型并网逆变器控制策略研究

电压控制型并网逆变器控制策略研究

近年来，随着可再生能源的快速发展和智能电网的建设，电压控制型并网逆变器在分布式发电系统中得到了广泛应用。电压控制型并网逆变器扮演着关键的角色，可以有效地将分布式发电系统产生的直流电转换为交流电，并将其并入电网。

然而，在实际应用中，电压控制型并网逆变器的控制策略仍面临着一些挑战。一方面，负载波动和不可控因素可能导致电网电压的不稳定性，影响逆变器的并网能力。另一方面，逆变器的响应速度和稳定性也对系统的可靠性和性能产生重大影响。因此，研究电压控制型并网逆变器的控制策略变得十分重要。

在电压控制型并网逆变器的控制策略研究中，大多数学者关注的核心问题是如何实现逆变器与电网之间的电压同步，并且保持稳定。最常用的控制策略包括电流环控制和电压环控制。电流环控制是指通过控制逆变器输出电流的大小和相位，来保持逆变器输出电压的稳定。而电压环控制是指通过控制逆变器的模块电压来调整输出电流，从而实现电压的同步。这两种控制策略在理论上都可以实现电压控制型并网逆变器的稳定工作，但在实际应用中仍然存在一些问题。

首先，电流环控制稍显复杂，需要额外的电流传感器和控制回路。这增加了系统的成本和复杂度，并降低了可靠性。其次，由于电网存在非线性负载和电力波动，电流环控制的稳定性可能受到一定的影响。而电压环控制则可以更好地适应电网的波动，但其响应速度相对较慢，可能导致电压不稳定。

为了克服上述问题，一些新的控制策略被提出并研究。其中一种策略是基于模型预测控制（MPC）的控制方法。模型预测控制是一种优化控制方法，通过数学模型预测系统未来的状态，并在每个采样周期调整控制量，以实现所需的控制目标。与传统的PID控制相比，模型预测控制在控制精度和动态响应方面具有更好的性能。

另一种策略是基于人工智能算法的控制方法，如神经网络和遗传算法。神经网络可以通过学习历史数据和模拟仿真来优化逆变器控制策略，以提高系统的稳定性和性能。遗传算法则通过优化逆变器的参数配置，以实现最佳控制效果。这些算法的引入为电压控制型并网逆变器的控制策略研究带来了新的思路和方法。

总之，电压控制型并网逆变器控制策略的研究是分布式发电系统发展的重要方向。目前，学者们已经做出了一些有益的尝试和研究成果，但仍然需要进一步的努力。未来，通过引入新的控制方法和算法，电压控制型并网逆变器的控制策略有望进一步提高系统的性能和可靠性，推动可再生能源的发展和智能电网的建设

综上所述，电压控制型并网逆变器的控制策略研究对于分布式发电系统的发展至关重要。传统的控制方法存在一定的局限性，而模型预测控制和人工智能算法等新的控制策略为改善系统的稳定性和性能提供了新的思路和方法。虽然已经取得了一些有益的研究成果，但仍需要进一步的努力。未来，引入新的控制方法和算法有望进一步提高系统的性能和可靠性，推动可再生能源的发展和智能电网的建设

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并网逆变器控制策略研究报告

并网逆变器控制策略研究报告

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. word.zl. 并网逆变器控制策略研究

帅

(理工大学电气与电子工程学院， 255091)

摘要：并网逆变器的控制策略是实现有效并网的关键。本文介绍了根本的调制技术与电压相位检测技术,为后续控制策略的展开打下了根底。接下来,对目前主流的几种环控制策略进展了分析,并选择基于网侧电压定向的直接电流控制策略进展了设计。

关键词：并网逆变器控制策略调制检测技术环控制

中图分类号：TK81 文献标识码：A

在三相并网逆变器控制系统中,并网的电流必须是与电网电压同频同相的正弦波电流,另外直流侧母线电压的稳定也非常重要。并网逆变器的控制通常采用双闭环的控制方案。外环采用直流母线电压环,以控制母线电压的稳定；环常采用的有两种控制方案,一种是电流环闭环,另外一种是采用直接功率控制,环的作用主要是跟踪外环输出的指令信号,如实现电流的正弦控制或者系统的有功功率无功功率的控制。环控制动态性能的好坏对外环有着直接影响,因此控制系统的环设计非常关键。

环采用的两种主要控制方案中,电流环控制技术又分为间接电流控制和直接电流控制。间接电流控制不需要采取电流信号,控制构造相对简单,但是对系统的参数很敏感,不利于滤波参数的设计,系统的动态性能较差,此种控制方式主要用在动态响应要求不高的场合。直接电流控制以实际电流采样作为反应量,系统的动态性能很高,便于系统参数的设计,但是控制算法相对复杂。环的另外一种控制方案是采用直接功率控制,系统的有功和无功实现了解耦控制,由瞬时无功功率理论,系统的有功分量和无功分量可以在两相静态坐标系下得到,也使坐标变换得以简化,系统的动态响应快。

直驱式风力发电系统并网逆变器控制策略研究

直驱式风力发电系统并网逆变器控制策略研究

第４４卷第５期　２０１０年５月　电力电子技术　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｖｏ１．４４，Ｎｏ．５　Ｍａｙ，２０１０　

直驱式风力发电系统并网逆变器控制策略研究　

赵梅花　，阮毅　，杨　勇　

（１．上海大学，上海２０００７２；２．洛阳理工学院，河南洛阳４７１０２３）　

摘要：在风力发电网侧逆变器动态数学模型基础上，采用空间矢量脉冲宽度调制（ＳＶＰＷＭ）方式和电网电压合成矢量　

定向。实现了电流有功分量和无功分量的解耦及功率因数的可调控制。对该设计方案进行了动态响应过程的试验研　

究　试验结果表明，系统动态响应快，性能和电流正弦度良好，谐波分量小，同时验证了该方案的可行性和正确性，为　

直驱式风力发电系统的进一步研究提供了可靠的理论依据。　

关键词：风力发电；并网逆变器；电网电压矢量定向　

中图分类号：ＴＭ６１４；ＴＭ４６　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—１００Ｘ（２０１０）０５－０００４－０２　

Ｔｈｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｔｒａｔｅｇｙ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　Ｇｒｉｄ・ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｉｎｖｅｒｔｅｒ　

ｉｎ　Ｄｉｒｅｃｔ．ｄｒｉｖｅｎ　Ｔｙｐｅ　Ｗｉｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ＺＨＡ０　Ｍｅｉ—ｈｕａ　－一．ＲＵＡＮ　Ｙｉ　．ＹＡＮＧ　Ｙｏｎｇ　

（１．Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０００７２，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｌｕｏｙａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｒ￣ｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ　４７１０２３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂ　ａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｙｎａｍｉｃ　ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ　ｖｅｃｔｏｒ　ｐｕｌｓｅ　ｗｉｄｔｈ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＳＶＰＷＭ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｇｒｉｄ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｖｅｃｔｏｒ　ｏｒｉｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ａｃｔｉｖｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅ－　

基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器并网控制策略研究

基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器并网控制策略研究

第３２卷第３期　２０１５年３月　机　电　工　程　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｖ０Ｉ．３２　Ｎｏ．３　Ｍａｒ．２０１５　

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—４５５１．２０１５．０３．０２６　

基于电网电压定向的三相光伏　

并网逆变器并网控制策略研究：　

何　蛟，徐艺绯，张德华　

（浙江大学电气工程学院，浙江杭州３１００２７）　

摘要：针对三相光伏并网逆变器系统稳定性及谐波抑制的问题，对基于电网电压定向的三相光伏并网逆变器双环控制策略进行了　研究。在介绍ＳＶＰＷＭ并网策略的思想和原理的基础上，建立了光伏并网系统的数学模型，并逐步实现了双环控制的设计，给出了　各参数的详细设计过程，利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ对所提出的双环控制策略进行了仿真；并搭建了硬件平台，对整个控制系统进行了实　验。研究结果表明，该系统能够稳定可靠的运行，并网电流质量达到国家并网标准，可以实现安全并网。　关键词：ＳＶＰＷＭ；三相逆变器；双环控制　中图分类号：ＴＭ４６４　文献标志码：Ａ　

Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ　

ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｇｒｉｄ　文章编号：１００１—４５５１（２０１５）０３—０４２４—０５　

ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　

ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　

ＨＥ　Ｊｉａｏ，ＸＶ　Ｙｉ—ｆｅｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｄｅ—ｈｕａ　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３　１００２７，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ａｎｄ　ｓｕｐｐｒｅｓｓ　ｉｔｓ　ｔｏｔａｌ　ｈａｒｍｏｎｉｃ　ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ（ＴＨＤ），ｔｈｅ　ｄｕａｌ—ｌｏｏｐ　ｃｏｎ—　ｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｐｈａｓｅ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ（ＰＶ）ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｉｄｅａ　ｏｆ　ＳＶＰＷＭ　ｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｔｒａｔｅｇｙ，ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅ－　ｇＹ　ｗａｓ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｔｈｅ　ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｐａｒａｍｅｔｅ￣ｗａｓ　ｄｉｓｐｌａｙｅｄ．Ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｔｒａｔｅｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｗａｓ　ｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｏｆ　ｄｕａｌ—ｌｏｏｐ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｂｕｉｌｔ．ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｖｅｒｉｆｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｓａｂｌｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｕｔｐｕｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｉｓ　ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｒｅａｃｈ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｇｒｉｄ　ｖｏｌｔａｇｅ，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｏｕｔｐｕｔ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｍｅｅｔｓ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＳＶＰＷＭ；ｔｈｒｅｅ　ｐｈａｓｅ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｄｕａｌ—ｌｏｏｐ　ｃｏｎｔｒｏｌ　

单相光伏并网逆变器控制策略研究与设计

单相光伏并网逆变器控制策略研究与设计

２０１２年１月２５日第２９卷第１期　通往电．潦梭】Ｉ：　

Ｔｅｌｅｃｏｍ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊａｎ．２５，２０１２，Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．１　

文章编号：１００９—３６６４（２０１２）０１—００１４—０３　

单相光伏并网逆变器控制策略研究与设计　磅钠舞　

陆磊磊，罗耀华　

（哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）　

摘要：针对光伏并网逆变器并网后其本质上为电流源的特点，采用ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＶＥＴ６型ＡＲＭ芯片作为系统的控制　

核心，制造了一台５　ｋｗ单相光伏并网型逆变器。采用了固定开关频率的电流瞬时值控制技术来实现对并网电流的控制，　在控制策略中加入了电压前馈来抑制电网电压对逆变器输出电流的影响，使用二阶电流预估来抵消ＳＰＷＭ波形延时对　

系统控制的影响。并且优化了最大功率点跟踪（ＭＰＰＴ）。实验证明，该逆变器样机性能完全达到设计要求。　

关键词：并网逆变器；电流瞬时值控制；电压前馈；二阶电流预估　

中图分类号：ＴＭ４６４　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　Ｇｒｉｐ—Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｉｎｖｅｒｔｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｔｒａｔｅｇｙ　

ＬＵ　Ｌｅｉ—ｌｅｉ。ＬＵｏ　Ｙａｏ－ｈｕａ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ　１５０００１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｎａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｉｓ　ａ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｏｕｒｃｅ．Ｔｈｅ　５　ｌ【Ｗ　ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ　ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　ｇｒｉｄ－ｃｏｎ—　

ｎｅｅｔｅｄ　ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ　ｕｓｅｄ　ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＶＥＴ６一ＡＲＭ　ｃｈｉｐｓ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｃｏｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　ｖａｌｕｅ