并网状态下光伏微源控制
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光伏单相逆变器并网控制技术研究
1.逆变器的控制策略:逆变器的控制策略是保障逆变器与电网稳定连
接的重要手段。
逆变器的控制策略包括功率控制、电流控制和电压控制等。
光伏单相逆变器的控制策略应根据电网供电要求和光伏发电系统特点进行
优化设计。
2.并网控制算法:光伏单相逆变器的并网控制算法是实现逆变器与电
网连接的关键。
并网控制算法需要考虑电网的电压和频率波动、逆变器的
响应速度和稳定性等因素,保证逆变器能够满足电网供电的要求。
常用的
并网控制算法包括电压-频率双闭环控制、电流环控制和功率控制等。
3.逆变器的安全保护功能:光伏单相逆变器并网控制技术还需要具备
安全保护功能,保障系统的安全运行。
逆变器的安全保护功能主要包括过
流保护、过压保护、过温保护和短路保护等。
通过合理的安全保护功能,
可以有效防止逆变器因外界因素或系统故障导致的损坏。
4.逆变器的故障检测和诊断:光伏单相逆变器的故障检测和诊断技术
是保障系统稳定运行的重要环节。
逆变器的故障检测和诊断技术可以实时
监测逆变器的工作状态和性能,并判断逆变器是否存在故障,并可以进行
相应的诊断和处理。
通过故障检测和诊断技术,可以及时排除故障,保证
系统连续稳定运行。
总结起来,光伏单相逆变器并网控制技术主要涉及逆变器的控制策略、并网控制算法、安全保护功能以及故障检测和诊断技术等方面。
充分掌握
和研究这些技术,可以提高光伏单相逆变器的效率和性能,保障光伏发电
系统的正常运行,并为光伏发电行业的发展提供技术支持。
微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略【摘要】光伏微网逆变器分为并网运行和离网运行双模式。
本文详细分析和研究微网逆变器的控制策略,确定了在离网工作模式下的电压闭环控制策略和在并网工作模式下的瞬时电流控制策略。
根据选定的控制策略分别对其控制系统进行了建模仿真和相关参数的设计,并利用Matlab/Simulink软件对并网和离网模式以及两种模式之间的相互切换进行仿真,仿真结果证明了本文所采用的控制方法的正确性和有效性。
【关键词】光伏微网;微网逆变器;并网;离网微网是一种由负荷和各种微型电源共同组成的系统,它可以同时提供电能和热量。
光伏微网发电技术是介于离网型光伏发电和并网型光伏发电之间的前沿技术,既结合了两种技术优点,又克服了并网型光伏发电只能将能量输送到电网所带来的缺陷,并且可以解决离网型光伏发电效率低下的问题,在国际上受到了广泛的重视,有实际的研究价值。
1.微网逆变器的工作模式1.1 并网工作模式在太阳光照充足的情况下,微网逆变器一般工作于并网模式,除了保证本地重要负载正常工作外,还可把多余的电能输送给电网,可等效于传统的并网型逆变器。
根据控制对象的不同,并网逆变器的输出控制方式有电压控制和电流控制两种,在逆变器与电网进行并联运行时,电网可看作一个容量无穷大的交流电压源,如果用电压型控制,则与电网之间很容易产生环流,所以并网逆变器的输出经常采用电流型控制,只要将逆变器的输出电流跟踪电网电压,同时设定输出电流的大小,就可以实现稳定并网运行,其控制方法相对简单,效果也较好。
1.2 离网工作模式具有离网单独运行的能力是微网逆变器最重要的特点之一。
当电网出现故障时,信号采样电流检测到电网故障,发出电网故障信号,经过DSP处理,发出指令,微网逆变器切换到离网模式,通过断开静态开关,利用蓄电池的储能,为本地重要负荷提供不间断供电,保证重要负荷供电的可靠与稳定。
微网逆变器离网运行的输出控制法也可分为电流型控制法和电压型控制法。
并网型直流微电网主动协调控制方法并网型直流微电网指的是由多种能源源(如太阳能光伏电池板、风能发电机等)和负载终端组成的小型电网系统,可以和主电网相互连接。
为了保证并网型直流微电网的运行安全和有效性,需要采用主动协调控制方法。
主动协调控制方法是通过对微电网内各组件进行动态调节,使其协调工作,以达到优化的能源分配和负载需求的最佳匹配。
主要包括以下几个方面的内容:1. 能源源之间的协调控制:在微电网中,有多种能源源供电,如太阳能和风能。
这些能源源的输出功率受到天气等外部条件的影响,会出现波动。
需要通过协调控制方法对能源源的输出功率进行平滑调节,以尽量减小波动,保持微电网的稳定运行。
2. 负载需求与能源供应的协调控制:微电网中的负载需求是多样化的,有时需要较大的功率供应,有时只需要较小的功率供应。
为了满足这种需求,需要对微电网内的能源供应进行调节,以适应不同的负载需求。
还需要根据负载需求的变化,动态调整能源源的输出功率和负载间的匹配关系。
3. 微电网内部各组件之间的协调控制:微电网内部的各个组件包括能源源、负载、储能装置等,它们之间的运行状态和功率分配需要进行协调控制。
这可以通过连接各组件的通信网络来实现,通过实时监测和控制各组件的工作状态,以实现微电网的整体运行目标。
4. 微电网与主电网之间的协调控制:微电网和主电网之间的连接是实现能源互补和供能灵活性的重要方式。
为了保证并网型直流微电网的安全运行,需要对微电网和主电网之间的功率交互进行协调控制。
这包括对电流、电压等参数进行监测和调节,以保持微电网和主电网之间的平衡和稳定。
主动协调控制方法是实现并网型直流微电网安全稳定运行的重要手段。
通过对微电网内外部各组件之间的关系进行动态调节,可以实现能源的高效分配和负载需求的最佳满足。
这将有助于提高微电网的可靠性和经济性,推动可再生能源的普及和应用。
新能源电网中微电源并网控制方法探究摘要:近年来,随着国民经济的高速发展,电能需求量呈现逐年稳步增加的发展态势,传统能源难以满足实际需求。
在这一背景下,基于分布式发电方式的微电网应运而生,正在逐渐取代火力发电、水力发电等方式,这对发展低碳经济、优化能源结构体系有着重要的现实意义。
然而,微电网有着并网时易产生较大瞬时电流、电压与频率等参数控制难度高、微电源出力波动的特性,如果未加控制,将会对微电网自身性能与所并入大电网性能造成明显影响,存在安全隐患。
关键词:新能源电网;微电源;并网;控制方法一、微型电源的类型1.1往复式发动机。
由储能装置、微型电源构成了微型电源,微型电源分布区域为:电力负荷周围,能够兼容具有节能功能的发电装置,包括风能、太阳能电池、燃气轮机等。
以化石能源为载体的微电源涵盖以下发电装置:往复式发动机、微型燃气轮机、燃料电池。
其中,往复式发动机采用的燃料为:汽油,该设备具有一系列优势,例如:运行速率高、具有较高的安全性能、低廉的制造成本,被广泛用于企业生产中。
内燃机在启动过程中,即使电力系统出现故障时,内燃机能够自动发挥应急用电功能。
但是该设备也存在很多劣势,例如:噪音污染严重,后期维护难度高等。
如今,人们常常将该设备运用于汽车发动机中,将燃料设置为天然气,减少了噪音污染。
1.2微型燃气轮机。
微型燃气轮机是一种迷你型的燃气轮机,其燃料包括:methane、天然气、汽油等,整个循环系统被设置成回热式,构成部分包括:回热器、透平、发电机、压气机等,当高压空气从压气机中流出后,将进入回热器设备中准备预热工作,直到燃料室启动后,燃料才开始燃烧。
一般情况下,该设备在运行过程中,高频交流电需要一个转化为高压直流电流程,随后才变成工频交流电汇。
不同于柴油机发电机组,微型燃气轮机设备性能更佳,主要体现在以下几个方面:结构十分简单、设备重量轻、涵盖的运动零件少,在运行过程中不会消耗太多的燃料,能够使用较长的时间。
光伏电站并网逆变器功率控制光伏电站并网逆变器功率控制是光伏发电系统中一个重要的技术环节。
它的作用是将太阳能光伏板所产生的直流电转换为交流电,并输出到电网中供用户使用。
在光伏电站中,逆变器是一个核心设备,它具有功率控制的功能,能够根据光伏板的输出功率、电网的负荷情况以及系统的安全性要求等因素,动态地调整逆变器的功率输出,以保证系统的运行稳定和安全。
本文将对光伏电站并网逆变器功率控制的原理和方法进行探讨。
一、光伏电站的运行原理在光伏电站中,光伏板接收太阳能辐射,将太阳能转化为电能。
由于光伏板的输出是直流电,而电网需要的是交流电,因此需要使用逆变器将直流电转换为交流电,并将其输出到电网中。
光伏电站的运行非常依赖于光照强度和太阳的角度。
当太阳照射光伏板时,光子会与光伏板上的半导体材料发生光电效应,产生电子-空穴对。
通过将这些电子-空穴对引导到电池片中,就可以形成电流。
这就是光伏板产生电能的基本原理。
二、光伏电站并网逆变器功率控制的意义光伏电站并网逆变器功率控制在光伏发电系统中具有重要的意义。
它能够根据光伏板的输出功率和电网的负荷情况,动态地调整逆变器的功率输出。
这样可以确保光伏电站对电网的稳定供电,并能够将多余的电能注入到电网中。
另外,光伏电站并网逆变器功率控制还能够提高系统的安全性,避免超载和故障等问题的发生。
三、光伏电站并网逆变器功率控制的方法光伏电站并网逆变器功率控制的方法主要包括响应式功率控制和主动功率控制两种。
响应式功率控制是根据电网电压和频率的变化来调节逆变器的输出功率。
当电网电压或频率发生变化时,逆变器能够根据这些变化自动调整输出功率,以保证光伏电站对电网的稳定供电。
这种方法的优点是实现简单、成本低,但其响应速度相对较慢。
主动功率控制是通过控制逆变器的工作方式和输出功率,来实现对光伏电站的功率控制。
在这种方法中,逆变器可以通过监测光伏板的输出功率和电网的负荷情况,来动态地调整逆变器的功率输出。
光伏并⽹逆变器控制有哪⼏种⽅法
光伏并⽹逆变器控制主要分直接电流控制、间接电流控制、功率控制,逆变器的主电路均需要有控制电路来实现,⼀般有⽅波和正弦波两种控制⽅式,⽅波输出的逆变电源电路简单,成本低,但效率低,谐波成份⼤。
正弦波输出是逆变器的发展趋势,随着微电⼦技术的发展,有PWM功能的微处理器也已问世,因此正弦波输出的逆变技术已经成熟。
1.⽅波输出的逆变器:⽅波输出的逆变器⽬前多采⽤脉宽调制集成电路,如SG3525,TL494等。
实践证明,采⽤SG3525集成电路,并采⽤功率场效应管作为开关功率元件,能实现性能价格⽐较⾼的逆变器,由于SG3525具有直接驱动功率场效应管的能⼒并具有内部基准源和运算放⼤器和⽋压保护功能,因此其外围电路很简单。
2.正弦波输出的逆变器:正弦波输出的逆变器控制集成电路,正弦波输出的逆变器,其控制电路可采⽤微处理器控制,如INTEL公司⽣产的80C196MC、摩托罗拉公司⽣产的MP16以及MI- CROCHIP公司⽣产的PIC16C73等,这些单⽚机均具有多路PWM发⽣器,并可设定上、下桥臂之间的死区时间,采⽤INTEL公司 80C196MC实现正弦波输出的电路,80C196MC完成正弦波信号的发⽣,并检测交流输出电压,实现稳压。
电路输出端⼀般采⽤LC电路滤除⾼频波,得到纯净的正正弦波。
新能源电网中微电源并网的控制方法探讨摘要:微电网作为当前环境中电力系统的发展方向,受到了各界广泛关注。
微电网在运行状态中,对逆变器的控制提出了较高要求,为了保障电能质量达标,技术人员需要保障频率、电压值被控制在合理范围中,因此有效解决并联组网问题,对微电网的发展具有重要意义。
关键词:新能源电网;微电源;并网控制1、微电网的基本结构微电网的构成要素包括:控制系统、储能装置、电力负荷等,电力电子作为电网和微电源的接口,能够保障系统正常运行。
为了保障电力负荷中的电能发挥作用,微电网的运行模式通常为:单独运行、并网运行。
当电能质量不符合系统规范时,微电网能够及时启动独立运行状态。
微电网呈放射状,通过外部电网与静态开关相连接。
微电网系统被静态开关划分为两个模块:馈线在连接过程中设置了微电源,支持本地供电。
当电网发生故障后,电网将进入独立运行状态;当非敏感负荷和馈线相连后,电网能够承载这些部件的运行。
由于微电网配置中设有潮流控制器、能量管理器,因此技术人员能够对微电网进行科学控制。
当负荷出现变化后,潮流控制器会参照电压情况、频率值进行潮流参数调整工作,对微电源的功率进行合理的减少、增加,可以达到整个微电网系统的平衡效果。
2、微电源定义及分类所谓的微电源就是指微电网中的逆变器、分布式电源及储能装置,其大致可以分为以下两类:第一类,传统的电机,如小型柴油发电、水力发电、潮汐和生物能发电。
第二类是与电网直接相连的电力电子型电源,同时也叫做逆变电源。
将逆变电源进行细分又可以分为以下类别:①燃料电池、飞轮储能、储蓄电池等直流电源;②小型燃气轮机、小型风力发电等高频交流电源,这种电源通过整流、逆变转化为交流。
由于第二类电源在微电网中具有明显的优势,因此未来的逆变电源将会发展的十分迅速,与常规电源相比,它的电压调整和控制方式比较特殊,因此需要制定相应的控制策略,来实现大规模微电源并入电网。
3、新能源电网中微电源并网控制对策3.1控制策略综述①电压的要求。
光伏微网并网逆变器下垂控制策略改进研究韩庆;施伟锋【摘要】传统下垂控制策略广泛应用于光伏微网并网逆变器控制,但是没有考虑在低压微网系统中由于线路阻抗比较大引起的功率耦合问题,以及多个微电源供电时系统功率分配不均衡问题.针对这些问题,本文在传统下垂控制基础上,应用坐标变换对有功功率与无功功率进行耦合控制,又通过在电压电流环之中加入虚拟动态阻抗环,提出一种基于电压-电流-阻抗三环控制的光伏微网并网逆变器控制策略.该策略随电压电流的波动而改变虚拟阻抗值,合理分配系统的有功和无功功率,在系统稳定时自动切除虚拟动态阻抗,减小系统的功率环流和线路的损耗,同时限制系统的电压降落,提高电网的电能质量.最后,仿真实验验证该改进控制策略的有效性和可行性.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2018(038)005【总页数】6页(P47-52)【关键词】光伏微网;下垂控制;虚拟动态电阻;功率分配;并网逆变器【作者】韩庆;施伟锋【作者单位】上海海事大学物流工程学院,上海 201306;上海海事大学物流工程学院,上海 201306【正文语种】中文【中图分类】TM727随着全球能源危机的日益加重,环境污染问题日渐突出,作为应对措施之一,新能源发电技术在现代电力系统中得到广泛应用,由不同分布式电源组成的微网系统的研究被国内外专家学者广泛的关注[1]。
微网是由分布式电源、负载、储能装置、能量转换装置、监控和保护等装置组成的小型发配电系统。
目前,如何提高微网并网运行功率平稳性和并网的快速性成为微网研究的热点问题之一[2]。
下垂控制是实现多个微电源并网供电的主要控制策略,由于只需要检测逆变器的运行情况,无需逆变器之间的通讯联系[3],所以下垂控制策略被广泛应用于并网逆变器的对等控制中。
微网线路较短与线路电压等级较低的特点决定了其感抗与电阻为同一数量级,无法与长距离输电线路一样作等效处理,传统的下垂控制在微网系统中直接应用有功功率与无功功率控制,这必然会引起有功功率与无功功率之间的耦合问题,从而导致微网系统运行的不平稳以及不同微电源之间有功功率与无功功率分配不平衡的问题[4]。
并网模式下光储协同控制策略研究并网模式下光储协同控制策略研究[摘要]新能源的利用越来越广泛,尤其在并网模式下,光储直流供电系统中包含着多个设备,其运行特性和控制模式是有差别的,为了确保其能够共同配合维持系统的功率平衡,增强系统的稳定性,需要对多个变换器进行协同控制。
本文采用直流电压的信息反馈,系统各个单元识别系统中的功率缺额以及判定自身的应处于的工作模式和自身出力,各部分的协作主要通过直流母线电压。
通过直流电压下垂可以保证系统中各个单元的功率输出是按照一定比例进行调节的。
采用协同控制能够最大限度的利用系统各个单元,确保系统的功率平衡、可靠运行和母线电压稳定。
[关键词]协同控制下垂控制母线电压稳定运行模态对于光伏发电单元,电压正常范围内始终运行在最大功率跟踪方式,以保证分布式能源的利用率。
对于储能单元,利用储能单元充电和放电不同的模式,承担系统输入和负荷的功率差额。
对于交流网侧,联网运行时,双向AC/DC变换器采用下垂控制和恒压控制。
1直流供电系统的并网运行模态1.1直流供电系统的功率传输关系如图1是等效并网直流母线处的能量关系式,其中,Udc 表示直流母线处的电压,直流系统内直流母线处的等效电容用Cdc表示,PPV代表光伏发电单元提供的功率,PBattery 代表储能单元充放电的功率,Pgrid代表电网侧输入功率,Pload为包含直流负荷和交流负荷在内的负荷单元消耗的功率,Pc为直流母线等效电容的充放电功率。
可以看出,微电网直流母线会受到多种因素影响,最直接影响体现在直流母线电压。
Equation Section4结合直流母线处功率平衡的等效公式可得,直流母线等效电容的充/放电功率直流母线等效电容的充/放电功率又可以表示为将(1)及(2)联立整理,建立了直流母线电压Udc和系统中功率的关系直流供电系统的控制实质就是通过功率平衡关系控制直流母线电压,尽量减小直流母线电压的波动,使系统工作电压稳定,在母线电压在额定电压值附近运行。