逆变电源在微网中的控制策略仿真研究

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ｖｏｌｔａｇｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｏｇｅｔｈｅｒ．Ａｆｔｅｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒａｎｄｖｏｌｔａｇｅ，ｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｏｆｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｐｏｗｅｒｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ａｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｃｈａｎｇｅｔｈｅｒｅｇｕｌａｂｌｅｓｏｕｒｃｅｓｗｉｔｈａｐｌｕｓｏｆｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｅｇｕｌａｂｌｅｓｏｕｒｃｅｗａｓａｌｓｏｏｐｅｒａｔｅｄｉｎｄｒｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌａｓｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｉｎｖｅｒｔｅｒ．ＴｈｅｍｅｔｈｏｄｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ｔｈｅｌｆｕｃｔｕａｔｉｏｎｗａｓｔｅｓｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｈａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔＯｎｈｏｌｄｉｎｇｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｍａｇｎｉｔｕｄｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｇｒｉｄ；ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｄｒｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｓｏｌｖｉｎｇｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｏｆｖｏｌｔａｇｅｍａｇｎｉｔｕｄｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｉｎｓｔａｂｌｅｓｏｕｅｅｒｓｓｕｃｈａｓｗｉｎｄｐｏｗｅｒａｎｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｐｏｗｅｒｗｈｅｎｔｈｅｍｉｃｒｏｇｒｉｄｉｓｉｎｉｓｌａｎｄｉｎｇｍｏｄｅ，ａｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｕｓｉｎｇ
模型，仿真结果验证了逆变器并联供电中功率补偿的效果。研究结果表明，相对于传统下垂控制，该方法的应用明显减小了因系统
中其他电源与负载突变带来的电压和频率波动幅度，能够有效弥补微网中功率的不平衡，保持微网电压和频率的稳定。关键词：微网；逆变器；下垂控制；功率补偿；仿真
逆变电源在微网中的控制策略仿真研究术
张淳，潘再平
（浙江大学电气工程学院，浙江杭州３１００２７）
摘要：为解决微网处于孤岛运行中，由于网内如风力发电、光伏发电等分布式电源的不稳定性而导致微网电压幅值和频率波动的问题，将下垂特性反向应用在可调电源的参考功率中，增加了功率补偿环节，实现了微网中各电源间无互联线的对等控制，使系统内部所有电源均参与微网电压和频率的支持。开展了对于并联供电的逆变型电源输出功率与电压频率间对应关系的分析，建立了微网因其他电源功率或者负载变动造成的功率缺失与可调电源输出端电压频率之间估算的关系，提出了补偿功率经由可调电源的输出端电压频率差值经比例计算的方法，同时可调电源的输出仍遵循下垂特性按电压源模式工作；在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ平台上建立了仿真
ＺＨＡＮＧＣｈｕｎ，ＰＡＮＺａｉ —ｐｉｎｇ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）
中图分类号：ＴＭ４６４；ＴＭ７１１文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ４５５１（２０１３）０４ — ０４７２ — ４０
Ｒ＇一ｅｓｅａｒｃｈ ’ ａｎ．＝１Ｉｓｉ ‘ ｍｕｌ＿ａｔ－ｉ ● Ｏｎｏｎｉ－ｎｖｅｒｔ・ｅｒ，Ｓｃｏｎｔ－ｒｏｌｌｓｔ・ｒａｔｅｇＶｉ ■ ｎｍｉ－ｃｒｏ￣ｒｉ－’ Ｉ１
ｄｒｏｏｐｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｉｎｖｅｒｓｅｌｙｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓｉｎｖｅｒｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓｉｎｐａｒａｌｌｅｌａｎｄｌｌａｔｈｅｄｉｓｔｉｒｂｕｔｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓａｄｊｕｓｔｔｈｅｍｉｃｒｏｇｒｉｄＳ
第３０卷第４期
机
电
工
程
ＶＯ１．ｊＵ
Ｏ．斗
２０１３年４月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｉｃｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇ３９６９６．ｉｓｓｎ．１００１ — ４５５１．２０１３．０４．０２１

电网电压三相不对称光伏并网逆变器控制策略研究

电网电压三相不对称光伏并网逆变器控制策略研究电网电压三相不对称光伏并网逆变器控制策略研究引言随着可再生能源的快速发展，光伏发电作为主要的分布式能源技术之一，受到了广泛关注。

然而，由于电网的不断变化，电网电压的三相不对称问题成为了影响光伏并网逆变器性能的一个重要因素。

因此，本文将探讨电网电压三相不对称情况下光伏并网逆变器的控制策略研究。

一、光伏并网逆变器基本原理光伏并网逆变器是将光伏电池板发出的直流电能转换为交流电能，并将其注入电网中的一种装置。

它的基本功能是将太阳能转换为实用电能，并按需求将其输送到消费者电网中。

二、电网电压三相不对称问题在实际应用中，电网电压的三相电压不平衡经常发生。

由于电力系统中的负载分布不均匀以及输电导线的长度不一致，使得电网电压在不同相上出现差异。

这种三相不对称问题会对光伏并网逆变器的性能产生负面影响。

三、光伏并网逆变器控制策略研究针对电网电压三相不对称问题，研究人员提出了多种控制策略来优化光伏并网逆变器的性能。

以下是几种常见的控制策略： 1. 电流控制策略：该策略通过对光伏并网逆变器的电流进行调节来实现对电网电压的优化。

当发现电网电压出现不对称时，逆变器会自动调整输出电流来平衡电网电压。

2. 直接控制策略：该策略通过直接对逆变器控制器输出的指令进行调整来实现电网电压的优化。

控制器可以根据电网电压的实时变化来调整输出电流和功率，从而实现对电网电压的平衡。

这种策略需要逆变器具有较强的响应速度和稳定性。

3. 协调控制策略：该策略通过光伏并网逆变器和电网其他装置之间的协调来实现对电网电压的优化。

通过与其他电力设备的通信和数据交互，逆变器可以根据电网电压的实际情况进行调整，从而实现对电网电压的平衡。

结论电网电压三相不对称问题对光伏并网逆变器的性能具有一定影响，需要采取适当的控制策略来优化逆变器的运行。

从电流控制策略、直接控制策略和协调控制策略三个方面入手，可以有效提高光伏并网逆变器的性能，实现对电网电压的平衡。

单相光伏并网逆变器控制策略研究

单相光伏并网逆变器控制策略研究
随着能源需求的快速增长和环境保护意识的提高，太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注和应用。

而光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备，其控制策略的研究对于提高光伏发电系统的性能和效率具有重要意义。

在单相光伏并网逆变器的控制策略研究中，首先需要考虑的是逆变器的稳定性和可靠性。

在逆变器设计中，采用合适的控制算法，能够有效提高逆变器的稳定性，减少系统的故障率。

同时，还需要考虑逆变器的输出电压和电流的波形质量，以保证光伏发电系统的输出功率稳定和高效。

另外，单相光伏并网逆变器的控制策略研究还需要关注逆变器的响应速度和动态性能。

在光伏发电系统中，由于天气变化等原因，光伏电池的输出功率会发生变化，因此逆变器需要具备快速响应的能力，以实现对光伏电池输出功率的有效控制。

此外，单相光伏并网逆变器的控制策略还需要考虑并网电网的要求。

在并网过程中，逆变器需要满足电网的电压和频率的要求，同时还需要具备对电网电压和频率的检测和保护功能，以确保光伏发电系统与电网之间的安全运行。

最后，单相光伏并网逆变器的控制策略还需要考虑逆变器的效率和功率因数。

在光伏发电系统中，逆变器的效率和功率因数
直接影响系统的发电效率和经济性。

因此，在控制策略的设计中，需要综合考虑逆变器的效率和功率因数的优化。

综上所述，单相光伏并网逆变器的控制策略研究涉及逆变器的稳定性、波形质量、响应速度、动态性能、并网要求、效率和功率因数等多个方面。

通过合理设计和优化控制策略，能够提高光伏发电系统的性能和效率，进一步推动光伏发电技术的发展和应用。

交直流混合微电网互联逆变器改进控制策略

ＫｅｙｗｏｒｄｓＡＣ－ＤＣｈｙｂｒｉｄｍｉｃｒｏｇｒｉｄｉｎｔｅｒｌｉｎｋｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｖａｌｕｅ
流负载可能一样多，或者一者多、一者少。这就急
０引言
需一种电源既可以为交流负载提供一定的能量，也
２．ＧｕａｎｇｘｉＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＮａｎｎｉｎｇ５３００２３Ｃｈｉｎａ
ＡｂｓｔｒａｃｔＡｎｉｍｐｒｏｖｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆＡＣ－ＤＣｈｙｂｒｉｄｍｉｃｒｏｇｒｉｄｉｎｔｅｒｌｉｎｋｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅ
源转换或者直流电源转换很难满足要求。因此，提
出了既可以为交流负载提供能量也可以为直流负载
提供能量的混合网，我们称之为交直流混合微电
网［９－１４］。交直流混合微电网的存在大大减少了备用
电源的容量，提高了供电可靠性，使用户的满意度
得到大幅度提高。在交流网与直流网共同组成的交
直流混合微电网系统中，互联逆变器（ｉｎｔｅｒｌｉｎｋｉｎｇ
摘要：针对传统控制的电压、频率存在的有差调节问题，提出了交直流混合微电网互联逆变器改进控制策略。
该控制策略是将电压补偿值与频率补偿值输送到ＰＩ控制器，得到的补偿电流再与参考电流进行叠加，最终使交
流频率和直流电压进一步接近额定值。通过对比仿真实验的结果，验证了该文所提出的方法的有效性和优越性。
ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｖｏｌｔａｇｅａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｔｏ

三电平光伏并网逆变器的控制策略研究

直接电流控制通过直接控制逆变器的输出电流，实现电流的快速调节。间接电流控制则通过控制逆变器输出电压的幅值和相位，间接调节电流。两种方法各有优劣，需要根据实际应用场景进行选择。
3、并网电压控制策略
并网电压控制策略以逆变器的输出电压为主要控制对象，通过调节电压幅值和相位，实现与电网的同步。这种策略的主要目标是确保逆变器输出电压与电网电压在相位和频率上保持一致，同时限制电压的幅值在安全范围内。常用的电压控制策略包括单位功率因数控制和下垂控制。
因此，对三电平光伏并网逆变器的控制策略进行研究，对于提高太阳能光伏发电系统的效率和稳定性具有重要意义。
相关技术综述
三电平光伏并网逆变器是一种具有中点箝位式的逆变器，其电路结构主要由整流器、滤波器、逆变器、中点箝位单元和并网开关组成。工作原理是通过控制逆变器输出的电压和频率，将太阳能电池板输出的直流电转换为交流电，并输送到电网中。
1、多电平光伏逆变器概述
多电平光伏逆变器是一种具有高效率、低谐波、低损耗特性的逆变器，其并网控制策略旨在实现直流电到交流电的转换，同时控制输出电流以满足电网的要求。多电平光伏逆变器的并网控制策略主要包括电流控制和电压控制两种方法。
2、并网电流控制策略
并网电流控制策略以逆变器的输出电流为主要控制对象，通过调节电流幅值和相位，实现与电网的同步。这种策略的主要目标是确保逆变器输出电流与电网电压的相位和频率保持一致，同时限制电流的幅值在安全范围内。常用的电流控制策略包括直接电流控制和间接电流控制。
在并网技术方面，三电平光伏并网逆变器具有较低的开关损耗、较高的开关频率和较低的电磁干扰等优点。
控制策略研究
1、电压电流双环控制
电压电流双环控制是一种常见的控制策略，其优点在于可以同时控制逆变器输出的电压和电流。该策略通过电压外环和电流内环两个控制环路，对外环进行电压控制，对内环进行电流控制。同时，该策略还可以引入电网电流的反馈，

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逆变电源在微网中的控制策略仿真研究

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电网电压三相不对称光伏并网逆变器控制策略研究

单相光伏并网逆变器控制策略研究

交直流混合微电网互联逆变器改进控制策略

三电平光伏并网逆变器的控制策略研究

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