一种新型的太阳能逆变器并网控制方案
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。
并网型逆变器的设计方案
并⽹型逆变器的设计⽅案导读：光伏发电作为新能源开发利⽤的重要内容，对于解决能源和环境问题，有着深远的意义。
逆变器是光伏发电过程中的重要环节。
⽂中对逆变系统的拓扑结构进⾏了研究，设计了以⾼频升压和全桥逆变为拓扑结构的逆变系统，再配合有源滤波，为太阳能的进⼀步开发利⽤起到⼀定的作⽤。
在能源⽇益紧张的今天，光伏发电技术越来越受到重视。
太阳能电池和风⼒发电机产⽣的直流电需要经过逆变器逆变并达到规定要求才能并⽹，因此逆变器的设计关乎到光伏系统是否合理、⾼效、经济的运⾏。
1 光伏逆变器的原理结构 光伏并⽹逆变器的结构如图1所⽰，主要由前级DC/DC变换器和后级DC/AC逆变器构成。
其基本原理是通过⾼频变换技术将低压直流电变成⾼压直流电，然后通过⼯频逆变电路得到220V交流电。
这种结构具有电路简单、逆变电源空载损耗很⼩、输出功率⼤、逆变效率⾼、稳定性好、失真度⼩等优点。
图1 光伏逆变器结构图 逆变器主电路如图2所⽰。
DC/DC模块的控制使⽤SG3525芯⽚。
SG3525是双端输出式SPWM脉宽调制芯⽚，产⽣占空⽐可变的PWM波形⽤于驱动晶闸管的门极来控制晶闸管通断，从⽽达到控制输出波形的⽬的。
作为并⽹逆变器的关键模块，DC/AC模块具有更⾼的控制要求，本设计采⽤TI公司的TMS320F240作为主控芯⽚，⽤于采集电⽹同步信号、交流输⼊电压信号、调节IGBT门极驱动电路脉冲频率，通过基于DSP芯⽚的软件锁相环控制技术，完成对并⽹电流的频率、相位控制，使输出电压满⾜与电⽹电压的同频、同相关系。
滤波采⽤⼆阶带通滤波器，是有源滤波器的⼀种，⽤于传输有⽤频段的信号，抑制或衰减⽆⽤频段的信号。
其可以有效地滤除逆变后产⽣的⾼频⼲扰波形，使逆变后的电压波形达到并⽹的要求。
图2 逆变器主电路 2 DC/DC控制模块 SG3525是专⽤于驱动N沟道功率MOSFET的PWM控制芯⽚。
SG3525的输出驱动为推拉输出形式，可直接驱动MOS管；内部含有⽋压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器，具有过流保护功能，频率可调，同时能限制最⼤占空⽐。
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。
太阳能发电-光伏逆变器并网控制
光伏逆变器并网控制的应用有助于优 化能源结构，促进可再生能源的发展， 从而推动能源转型和可持续发展。
光伏逆变器未来的发展方向与趋势
高效化
随着技术的不断进步，光伏逆变器的转换效率和可靠性将得到进一步提升，以满足市场对高效、可靠、安全等性能的 需求。
智能化
随着物联网、云计算、大数据等技术的发展，光伏逆变器的智能化水平将得到提升，能够实现远程监控、智能运维、 故障预警等功能，提高运维效率。
集成化
未来光伏逆变器将更加集成化，能够实现多种能源的整合与优化，如光、风、储能等，形成多能互补的 能源系统，提高能源利用效率。
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加强光伏逆变器与智能电网的集成和互联， 实现高效、安全、可靠的能源管理。
05
结论
光伏逆变器并网控制的重要意义
提高能源利用效率
光伏逆变器并网控制能够将太阳能转 化为电能，提高能源的利用效率，减 少对化石燃料的依赖，从而降低碳排 放，保护环境。
优化能源结构
提升电网稳定性
光伏逆变器并网控制能够平滑地接入 电网，提高电网的稳定性和可靠性， 降低因新能源接入带来的电网波动和 故障风险。
分布式发电系统适用于家庭、企业、学校等小型场所，能够满足其日常用电需求， 提高能源利用效率。
光伏逆变器在大型集中式电站中的应用
大型集中式电站是利用大量光伏 组件将太阳能转化为直流电，再 通过集中 的应用，能够提高系统的转换效 率和可靠性，降低建设和维护成
发展趋势
未来光伏逆变器的发展将朝着更高效率、更高可靠性、更低成本、更灵活并网方案等方向发展。同时 ，随着智能电网和分布式能源的兴起，光伏逆变器的智能化和集成化将成为重要趋势。
光伏发电并网逆变器设计及其控制实现
光伏发电并网逆变器设计及其控制实现光伏发电并网逆变器是一种将光伏电池组发出的直流电能转换为交流电能并与电网连接的装置。
它在光伏发电系统中起着重要的作用，能够将光伏电池组产生的直流电能转化为交流电能供电网使用，从而实现将太阳能转化为电能的目的。
本文将对光伏发电并网逆变器的设计原理及其控制实现进行详细介绍。
光伏发电并网逆变器的设计原理是将光伏电池组发出的直流电能经过逆变器的转换，变为符合电网要求的交流电能。
其主要功能包括功率调节、电网电压频率跟踪以及电网短路保护等。
在设计过程中，需要考虑逆变器的效率、可靠性以及控制精度等因素。
光伏发电并网逆变器的组成主要包括直流侧和交流侧两个部分。
直流侧主要由光伏电池组、直流输入滤波电路和直流侧逆变器构成。
交流侧主要由交流输出滤波电路、逆变桥和输出变压器构成。
在设计中，需要对每个部分进行设计和参数选择，以保证逆变器的正常运行。
光伏发电并网逆变器的控制实现主要包括两个方面：MPPT(Maximum Power Point Tracking，最大功率点跟踪)控制和电网逆变控制。
MPPT控制是为了保证光伏电池组能够始终工作在最大功率点上，通过调整光伏电池组的工作电压和电流，以获得最大功率输出。
电网逆变控制是为了保证逆变器能够将直流电能转换为符合电网要求的交流电能，包括电压和频率的跟踪控制。
在MPPT控制方面，一般采用模拟控制和数字控制相结合的方式。
模拟控制主要通过比较光伏电池组输出电压和电流与最大功率点的关系，通过调整控制信号来实现。
数字控制是采用数字信号处理器（DSP）等处理器实现的，能够实时采集光伏电池组的输出电压和电流，并进行计算和调整。
在电网逆变控制方面，主要包括电网电压跟踪和频率控制两个方面。
电网电压跟踪是通过测量电网电压和逆变器输出电压的差值，并通过调整逆变器的控制信号来实现电网电压的稳定。
频率控制是通过测量电网频率和逆变器输出频率的差值，并通过调整逆变器的控制信号来实现电网频率的跟踪。
并网逆变器新型控制策略的研究
并网逆变器新型控制策略的研究近年来，随着太阳能发电的快速发展，越来越多的并网逆变器被广泛应用在家庭、工业和商业领域。
并网逆变器作为太阳能发电系统的核心，主要负责将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，并将多余的电能输入到电网中，能够有效提高太阳能发电系统的发电效率和可靠性。
然而，传统的并网逆变器控制策略存在一些问题，如在光强变化大的情况下，输出功率的波动幅度较大，系统的稳定性差；同时，由于逆变器工作在不稳定的电网环境下，能够适应电网波动的能力有限。
因此，研究并网逆变器新型控制策略，提高其发电效率和稳定性，具有重要的理论和实际意义。
针对以上问题，研究者提出了一种基于模糊控制的并网逆变器控制策略。
该策略利用模糊控制的优势，能够在不稳定的光强变化下实现光伏发电系统的最大功率追踪，提高发电效率。
首先，通过光强测量模块对光伏发电系统的光强进行实时监测，并将测得的光强值作为模糊控制器的输入。
然后，根据预先设定的模糊控制规则，模糊控制器能够根据不同的光强条件，调整逆变器的输出功率，并实现最大功率追踪。
最后，通过与传统PID控制策略进行对比实验，验证了该策略的有效性。
此外，研究者还提出了一种基于滑模变结构控制的并网逆变器控制策略。
该策略采用滑模控制和变结构控制相结合的思想，能够在面对不稳定的电网环境时保持逆变器的稳定工作。
具体实现步骤如下：首先，通过电网电压测量模块实时监测电网的电压信息，并将其作为滑模变结构控制器的输入。
然后，根据预先设定的滑模控制规则，滑模变结构控制器能够根据电网电压的变化情况，调整逆变器的输出功率，并保持逆变器的稳定运行。
最后，通过与传统PID控制策略进行对比实验，验证了该策略的有效性。
综上所述，通过研究并网逆变器新型控制策略，能够提高太阳能发电系统的发电效率和稳定性。
这不仅对于推动太阳能发电产业的发展，促进可再生能源的利用具有重要意义，同时也对于其他电力系统的研究具有一定的参考价值。
希望通过进一步的研究和应用实践，能够不断提升并网逆变器的控制策略，实现电能的高效利用和清洁发电。
一种新型光伏并网逆变器的研究
一
高校 理 科 研 究
种 靳 型 伏 并 网 避 变器 帕砥 究
东南 大 学成 贤学 院 刘 丽 丽
［ 摘 要］ 本文介绍 了一种基 于导抗 变换的有 源箝位正激拓扑的光伏并 网逆变器 系统。该 系统能够降低光伏并网逆变器输 出电流的 总谐波畸 变率 ， 实现 高并 网功率 因数 ０９ ５ 同时能够提 高 系统的转换 效率， ．９ ， 实现 装置 的小型化 。 中分析 了有源籍位正激电路 ， 文 导抗 变换 器 的基 本 原 理 以及 导 抗 变换 器的 设 计 电路 ， 后 证 明 了导 抗 变换 器及 并 网逆 变 器的 整 体 效 果 。 最 ［ 关键词 ］ 变器院 有 源箝位 导抗 变换 ＤＣ／ 逆 ＤＣ
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图 １太 阳能并 网发 电系统 ２有源箝位 电路及导抗变换 的设计 ． ２１有源箝 位正激电路 ． 有源箝位 Ｆ ＲＷＡ Ｄ电路 Ｏ Ｒ
网电压快速变化 时逆变器 电流的过 度响应很快 。把导抗变换 器 与高频 逆 变器 与电网联 系起来 ， 系统 肖特基输 出端不需 串联 电感 。 因此可以实
现小 型化 与高效率 。 ２４导抗变换器设计与仿真 ．
科技信息．
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高校 理科研 究
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Ⅲ 柳 研究得 导抗变换 器是一个选频 网络对于导 抗变换器谐 振频率 ｗ， Ｔ 那么载波信号也应该是这个频率 ｗ 时就会很好地通过这个 网络。对于 Ｔ 其他 的频率会有很 大的衰减作 用。系统 用的 ＭＯＳ管 的开关管频率 为 ５ ＫＨ 那么选频导抗 网络的谐振参数为 ５ Ｋ ，对于这个 网络参数选 ０ ｚ ０ Ｈｚ 为 Ｌ＝． ３ ｕ Ｃ ０２ ｕ ，这 样就能 得到 一个较 为理想 的谐 振选频 网 ｛Ｉ＝ ９ Ｈ，＝ ．６ Ｆ ２ 络 。理论 的分析和仿真结果表 明效果优 良。
光伏并网发电系统中逆变器的设计与控制方法
相关研究综述
太阳能光伏并网发电系统是将太阳能转化为电能并直接接入电网的系统。近年 来，针对该系统的研究主要集中在提高效率、扩大规模、降低成本以及改善并 网控制策略等方面。已有的研究成果包括对光伏电池模型的改进、并网逆变器 的设计以及系统优化配置等。实验研究方面，研究者们通过构建不同规模的实 验系统对各种控制策略和优化方法进行了验证和比较。
逆变器的基本原理
逆变器是一种将直流电转换为交流电的装置，其在光伏并网发电系统中起着重 要的作用。当太阳能电池板产生直流电时，逆变器将其转换为交流电，以便与 电网连接并进行电力交换。逆变器的主要组成部分包括整流器、逆变桥和滤波 器，其工作原理是基于半导体开关器件的开关动作来实现电流的逆变。
逆变器的设计方法
光伏并网发电系统中逆变器的设计与控 制方法
目录
01 引言
03 逆变器的设计方法
02 逆变器的基本原理 04 逆变器的控制方法
目录
05 逆变器的应用场景
07 参考内容
06 结论
引言
随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益突出，光伏并网发电系统作为一种 清洁、可再生的能源形式，越来越受到人们的。逆变器作为光伏并网发电系统 的核心部件之一，其设计与控制方法对整个系统的性能和稳定性具有至关重要 的影响。本次演示将详细介绍逆变器的设计与控制方法在光伏并网发电系统中 的应用。
3、采用滤波技术：滤波技术是解决电磁兼容问题的重要手段之一。通过在系 统中加入滤波器，可以有效地滤除电网中的谐波和电磁噪声，提高系统的电磁 兼容性。
三、方法与技术
本次演示采用仿真和实验相结合的方法对光伏并网发电系统的电磁兼容性进行 研究。首先，利用仿真软件对不同因素引起的电磁干扰进行模拟分析，探讨其 传播途径和危害程度。同时，通过实验测试不同措施对提高系统电磁兼容性的 效果，为优化系统设计提供依据。
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的 并 网控 制 策略 ，推 导 了系统 的 闭环传 递 函数 ，分
析 了控制参数对 系统 闭环极点分 布和稳定 性的影响 ，
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４ — ０ ２ － ３ ０
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ９ ８ ３ ３ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． ０ １ １
一
种新 型的太阳能逆变器并 网控制方案
张 彬 ，李圣清 ，徐天俊 ，杨 峻
（ 湖南 丁业 大学 电气与信息工程学院 ，湖南 株洲 ４ １ ２ ０ ０ ７）
第２ ８ 卷第３ 期
２ ０ １ ４年 ５ 月
湖
南
工
业
大
学
学
报
Ｖｏ １ ． ２ ８ Ｎ０ － ３ Ｍａ ｙ ２ ０１ ４
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但是 在控 制参 数设计 过 程 中 ，没 有考 虑引 入调 节通
道对 系统稳 定 性 的影 响 。 文献 【 ２ 】 提 出 了新 的三 角 波 一三角波 调制 方法 ，将 导抗变 换器 和并 网逆 变系 统有 机结 合 ，运用变 换器 的 电压源 一电流源 变换特 性 ，使 光伏 电池 阵列 的 电压 变换 为 正弦包 络线 的高 频 电流 ，经过 高频 ＤＣ — Ｄ Ｃ变换 来传输功率 ，再通 过
摘 要 ：提 出了一种 新型 的太 阳能逆 变器并网控制 方案 ，即迭代 学 习控制 方法 。分析 了迭代 学习控 制 的 基 本原理 ；采 用 Ｄ 型迭代 学习控制 来改善 太 阳能逆 变器输 出电流波 形 。仿 真 结果验证 了该方 法的有 效性 和
可行 性 。
关键 词 ：太 阳能 并 网逆 变器 ；迭代 学习控 制 ； 电流 控制 方 法
＿ Ｔ频 逆 变器逆 变后 并 到 电网 ；另 外 ，采用 电网 电压
面 研究 逆变 器 并 网控 制 方法 。 文献 【 １ 】 提 出一种 电压环 、电容 电流环 和功率 环
的过零 信号来 控 制工频 逆 变器 ，使 其并 网输 出电流
和电 网电压 同步 ，降低 并 网 电流谐 波分 量 ，进一 步 提 高光 伏逆 变并 网系 统功 率 因数 ，实现 正 弦 电流并 网 ，但 是该 控制 策略适 用 范 围较小 ，仅 适 合分 散式
０ 引 言
太 阳能具 有清 洁 、资 源丰 富等 优点 ，是 理想 的 可再 生能 源 。太 阳能并 网发 电技 术成 为一 种缓解 能 源 危机 的途径 。逆 变器 并 网控 制方法 在提 高太 阳能 并 网发 电 系统 的运 行效 率 、可靠 性 、电能 质量 等方
面 有重 要作 用 。因此 ，近 年来 国 内外 学 者从不 同方