华东理工大学科技成果——太阳能光伏发电并网逆变器

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河北工业大学科技成果——光伏并网逆变器

河北工业大学科技成果——光伏并网逆变器

河北工业大学科技成果——光伏并网逆变器
成果简介
河北工业大学新能源技术研究室从2005年开始进行风力发电、太阳能发电及新型储能元件及其关键技术的研究。

针对光伏逆变器的研制成立了专门的课题组,相继研制出单相光伏并网逆变器和三相光伏并网逆变器,现在产品已形成系列化。

离网型:500W、1.5kW、5kW
并网型:1.5kW、5kW、15kW、30kW、125kW
15kW光伏逆变器
产品特点
输出电流总畸变率在3%以下。

具有孤岛检测,MPPT最大功率跟踪功能。

并网发电状态可以设置为电流型、电压型和功率型。

多语种液晶显示界面,可自由设置各种运行参数。

多重保护功能,系统的可靠性更高:过压保护,短路保护,孤岛保护,过载保护等。

单相三相均可采用无变压器方式,功率密度高。

有完整的工艺设计,便于生产。

125kW并网逆变器控制界面
市场前景
采用TI或Microchip公司的DSP微处理器和标准的工业通讯协议,具备各种控制和保护功能。

本校具有丰富的光伏控制器的设计调试经验和相关研究研究论文,产品可靠性高,设计方案灵活,可根据用户需要进行定制。

多样化的设计外观和功能设计,可与其他系统无缝连接,充分满足用户个性化需求。

毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现

毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现

第一章绪论1.1 光伏发电背景与意义作为一种重要的可再生能源发电技术,近年来,太阳能光伏(Photovoltaie,PV)发电取得了巨大的发展,光伏并网发电已经成为人类利用太阳能的主要方式之一。

目前,我国已成为世界最大的太阳能电池和光伏组件生产国,年产量已达到100万千瓦。

但我国光伏市场发展依然缓慢,截至2007年底,光伏系统累计安装100MWp,约占世界累计安装量的1%,产业和市场之间发展极不平衡。

为了推动我国光伏市场的发展,国家出台了一系列的政策法规,如《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源十一五发展规划》等。

这些政策和法规明确了太阳能发电发展的重点目标领域。

《可再生能源中长期发展规划》还明确规定了大型电力公司和电网公司必须投资可再生能源,到2020年,大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例要达到3%以上。

对于这一目标的实现,光伏发电无疑会起到非常关键的作用。

当下,我国地方和企业正积极共建兆瓦级以上光伏并网电站,全国已建和在建的兆瓦级并网光伏电站共11个(2008年5月前估计),典型的如甘肃敦煌10MW 并网光伏特许权示范项目,青海柴达木盆地的1000MW大型荒漠太阳能并网电站示范工程,云南石林166MW并网光伏实验示范电站。

可以预见,在接下来的几年里,光伏并网发电市场将会为我国摆脱目前的金融危机提供强大的动力,光伏产业依然会持续以往的高增长率,光伏市场的前景仍然令人期待。

光伏并网发电系统是利用电力电子设备和装置,将太阳电池发出的直流电转变为与电网电压同频、同相的交流电,从而既向负载供电,又向电网馈电的有源逆变系统。

按照系统功能的不同,光伏并网发电系统可分为两类:一种是带有蓄电池的可调度式光伏并网发电系统;一种是不带蓄电池的不可调度式光伏并网发电系统。

典型的不可调度式光伏并网发电系统如图1-1所示。

图1-1 不可调度式光伏并网发电系统从图1-1中可知,整个并网发电系统由光伏组件、光伏并网逆变器、连接组件、计量装置等组成,对于可调度式光伏并网发电系统还包括储能用的蓄电池组。

华东理工大学科技成果目录汇编

华东理工大学科技成果目录汇编

六、华东理工大学科技成果目录汇编(一)、化工学院科技成果目录汇编1、绝热-管壳复合型甲醇合成反应器2、混相法甲醇脱水制二甲醚装置PDF基本工艺包开发3、大型苯乙烯第一、第二脱氢反应器国产化研制4、乙苯负压脱氢制苯乙烯成套技术5、PX装置大型化工程技术开发6、重质芳烃轻质化生产BTX技术研究7、新结构重整反应器工业试验8、超高温煤气化特性及煤种适应性研究9、超高温煤气化的煤种选择准则及熔渣流动特性的基础研究10、固体废弃物资源循环利用11、大型先进反应装置的开发12、碳酸二甲酯清洁生产技术13、碳酸丙烯酯清洁生产技术14、碳酸二苯酯清洁生产技术15、碳酸甲乙酯、二乙酯清洁生产技术16、碳酸丙(乙)烯酯清洁生产技术17、乙二醇绿色清洁生产新技术18、混合碳四综合利用19、高纯氯乙酰氯生产技术20、四乙酰乙二胺(TAED)生产技术21、氯化聚乙烯生产技术22、甲缩醛清洁生产技术23、N,N-二甲基乙醇胺绿色清洁技术24、N-甲基二乙醇胺绿色清洁技术25、一种新型塔式混合澄清器26、浮阀-筛孔复合塔板27、肼基甲酸甲酯、碳酰肼生产技术28、新型高效复合填料塔技术29、过氧化钙生产技术30、过碳酸钠生产技术31、成核剂的创制与聚丙烯高结晶化机理32、生物柴油降凝剂33、延迟焦化抗泡剂34、碳酸钙技术成果的工程化开发35、高档钴改性超细录像磁粉工业制备技术36、选择性溶剂脱蜡生产低凝柴油37、纳米氟化镧材料的制备及润滑性能研究38、废弃油脂制备生物柴油技术39、天然植物提取生产流水线40、超净高纯双氧水生产技术与装置41、原油品种选择和加工方案的优化42、原油掺炼对拔出率及产品物性影响的研究43、选择性溶剂脱蜡生产低凝柴油44、柴油低温流动改进剂45、润滑油专用破乳剂DL3246、不溶性硫磺新型制备技术47、丙烯直接氧化法制环氧丙烷48、基于分子管理的石脑油资源优化利用49、石油加工过程的反应动力学模型50、劣质原油的预处理51、应用固体超强酸催化剂生产高辛烷值汽油的研究—石油加工绿色化学过程的研究52、湿法脱硫脱硝新技术的研究53、超临界流体中聚合物微加工54、大型PX氧化反应器工程化研究55、10万吨/年PTA氧化反应器搅拌机工业化研究56、PTA加氢精制过程反应动力学及反应器模型研究57、80万吨/年PTA装置PX氧化鼓泡反应器流动模型58、新型材料制备的基础问题—中法化学与环境工程59、工过程中的时空多尺度结构及其效应—复杂物系多尺度结构调控及相关材料性能-结构-制备关系60、钛硅分子筛—纳米碳纤维复合催化剂的制备61、共聚物纳米胶束在纤维增强聚合物界面的组装行为62、水溶性和非溶性聚合物凝聚态膜结构控制的理论63、丹参提取过程的在线检测与控制研究64、聚酯用纳米TiO2/SiO2催化剂的制备及性能研究65、纳米磷酸酯类成核剂的中试及应用66、成核剂的微晶结构与聚丙烯的微观形态学研究67、宽视角高增益纳米显示屏幕材料的组装行为及相关基础研究68、纳米压印模板抗粘材料的设计合成及自组织行为研究69、苯并呋喃酮抗氧剂新体系的开发70、特种化学品过程开发71、用于高沸点热敏性物料的特殊精馏与蒸馏装置(二)、生物工程学院科技成果目录汇编1、新型食品添加剂鸟苷生产优化与发酵过程多尺度问题研究2、基于参数相关的发酵过程生物反应器优化与放大技术3、发酵法生产高分子量透明质酸及其衍生产品开发4、替代燃料和聚合物单体2,3-丁二醇的发酵生产5、I类新药重组人凋亡素2配体的产业化研究6、手性农药中间体烯丙醇酮的生物催化合成7、小球藻高密度高品质培养技术产业化开发8、S-腺苷甲硫氨酸高产率发酵技术产业化9、封闭式光生物反应器系列产品开发和产业化10、法地司他Fidarestat Aldos11、米格列醇Miglitol12、利莫纳班Rimonabant13、达珀西汀dapoxetine14、鹅去氧胆酸15、熊去氧胆酸(UDCA)16、三氯蔗糖(蔗糖素)17、多唾液酸神经节苷脂(GM1)18、重组人甲状旁腺激素19、青霉素酰化酶项目20、防治植物土传病害生物农药系列产品创制及产业化21、酶法合成天然产物红景天苷22、体造血干细胞体外扩增和定向诱导分化技术23、人体活性皮肤组织体外规模化构建技术24、动物细胞大规模培养技术及其生物反应器工程平台25、美白化妆品添加剂——柑橘黄酮26、保健食品、化妆品添加剂——竹叶黄酮27、保湿化妆品添加剂——芍药苷28、新型食品添加剂呈味核苷酸二纳关键生产工艺技术29、生物反应器细胞培养工程研究30、生物技术药物规模化制备平台技术31、不同分子量壳聚糖和壳寡糖的工业化生产新技术(三)、化学与分子工程学院科技成果目录汇编1、汽车尾气三效净化催化剂2、有机氟防水防油剂3、有机硅季铵盐表面活性剂4、聚硅氧烷季铵盐5、有机硅柔软剂6、有机硅固色剂7、有机氟“双子座”季铵盐表面活性剂8、含氟脱模剂9、有机硅消泡剂10、工业源有毒有害污染物的催化净化技术11、新型生物酶固定化载体的生产技术12、用于纳米生物技术的新材料及新器件的研究13、绿色杀虫剂(四)、药学院科技成果目录汇编1、新型硝基亚甲基类新烟碱杀虫剂2、含氟昆虫生长调节剂农梦特的工艺3、苯醚威的工艺技术4、基因芯片标记用新型荧光探针的研究开发及产业化关键技术5、奥氮平中试技术6、氯吡格雷大生产技术7、治疗骨质增生疼痛方剂的优化开发8、微波萃取器9、金银花中有效成分的微波萃取及超滤纯化10、一种多功能全倒锥提取罐11、多功能组合提取浓缩中试装置及中药提取工艺技术12、罗汉果小复方美容作用的深入研究13、积雪草小复方美容作用的深入研究14、中药CF油美容作用的深入研究15、钙快速检测试剂盒(五)、材料科学与工程学院科技成果目录汇编1、纳米二氧化钛氢氧焰燃烧中试制备技术及应用产品开发2、广谱抗紫外纳米复合涤纶聚酯的开发3、高性能导电聚合物纳米复合材料制备及性能4、利用粉煤灰制备超细纤维制作纸浆、保温材料5、连续无碱玻璃纤维/聚丙烯长丝共挤复合直接粗纱成形制备复合材料6、异形细旦仿真丝丙纶高速纺的研究7、酸性染料可染聚丙烯纤维的研究8、纳米微囊型血液代用品9、高性能阻尼材料10、基于回收PET塑料的"高聚物塑性体"的工业制备及应用11、高性能光学膜12、水性聚氨酯13、纳米光催化剂及其在空气净化和水处理中的应用14、新颖交联型木塑加工项目15、高性能国产PBO纤维的研制16、墙体保温用大块聚氨酯硬泡17、透明性导电聚合物涂料18、有机小分子接技纳米炭黑19、嵌段共聚物节能、环保的聚合反应挤出技术20、聚烯烃抗微生物功能化技术21、酸溶法柔性光纤传像束22、透红外夜视仪用精密模压硫系玻璃-陶瓷23、红宝石改善工艺技术研究(六)、信息工程学院科技成果目录汇编1、乙烯生产过程基于神经网络的软测量和智能控制技术2、大型精对苯二甲酸生产过程智能建模、控制与优化技术3、乙烯精馏装置软测量和智能控制技术4、双塔脱丙烷和丙烯精馏装置先进控制与优化操作5、大型裂解炉温度和负荷先进控制技术6、PX氧化反应过程性能指标实时预测与工艺操作在线优化7、提高聚丙烯腈聚合物质量的优化操作技术研发8、常减压装置流程模拟和操作优化技术研究开发9、认知过程中大规模神经振子群编码的神经动力学分析(七)、机械与动力工程学院科技成果目录汇编1、烧结型表面多孔管高通量换热器2、化工系统用能评价与优化技术及软件3、新型低温多效蒸馏海水淡化设备4、压力释放阀试验装置项目5、在役重要压力容器寿命预测与安全保障技术研究6、压力管道安全检测与评价技术研究7、含缺陷结构断裂参量计算与断裂评定新方法8、化工设备预测性维修规划关键技术的研究9、基于模拟仿真的聚合物加工及模具优化设计与应用10、在用重要压力容器与管道安全诊断与爆炸监控11、7000吨/天含油废水漩流分离技术与关键设备开发12、压力容器安全保障评估体系的平台建设及应用13、高温环境下在用压力容器检测及安全评估技术研究14、高温环境下含界面材料/梯度材料与时间相关的破坏理论15、大型球罐整体热处理时内部流场数值模拟16、煤制油换热设备与压力容器研制关键技术研究17、先进钛制换热设备设计与制造关键技术18、SRT-III型乙烯裂解炉炉管弯曲原因分析及结构改进与优化19、高通量换热器开发及工业应用20、太阳能加热输送原油系统关键技术研究21、基于烧结多孔材料的吸附式制冷过程强化传热机理及应用研究22、PTA装置设备及管道强化伴热技术23、炼油厂加热炉对流段炉管露点腐蚀纳米涂层防护技术24、乙烯裂解炉管表面改性延寿技术、高温涂层纳米薄膜扩散障机理25、含缺陷结构断裂参量计算与断裂评定新方法26、在役锅炉压力容器面型缺陷断裂分析与评定技术27、在役重要压力容器寿命预测技术28、在役工业压力管道安全评估关键技术29、汽车槽车爆炸失效分析及整改30、高温运行设备无损评价与寿命预测微试样试验技术31、PTA成套装置国产化:不锈钢腐蚀与磨损及优化选择(八)、资源与环境工程学院科技成果目录汇编1、多喷嘴对置式水煤浆气化技术2、大规模高效气流床煤气化技术的基础研究3、粉煤加压气化制备合成气新技术研究与开发4、喷嘴技术5、反应结晶耦合水氯镁石脱水制备无水氯化镁成套技术6、反浮选-冷结晶法氯化钾生产工艺硫酸钙新型分离技术与装备7、LixMeyOz三元纳米氧化物离子筛结构设计制备与应用8、氯化钾冷结晶控制技术9、纤维素废弃物制取乙醇技术10、果冻蜡11、石油蜡的氧化成套装置12、熔模精铸蜡13、基于ASM2D的UniTank工艺优化与过程控制技术14、絮体性状人工智能调控的基础研究15、高氨氮低有机物废水处理工程16、中水回用17、甾体激素类药物生产废水处理技术研究18、合成离子交换树脂废水的处理19、高硫煤液化尾气制备甲硫醇甲硫醚的研究。

光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)

光伏发电并网逆变器毕业论文(学术参考)
本文根据光伏发电阵列和逆变器结构特点,提出了依赖于DC-DC与DC-AC两级并网逆变器结构。由于DC-DC和DC-AC电路的相互具有独立的特性,分别分析了DC-DC和DC-AC,其中,重点分析的是DC-AC的工作原理。本文的重点是对并网逆变控制器进行设计,包括有逆变器的驱动电路设计、逆变器驱动电路的软件编程以及并网过程中直流侧欠电压、直流侧过电压、交流侧电流等硬件电路的设计。此外,该设计对主电路元件的参数的选择、系统的最大功率跟踪方法进行了详细的分析。
1.4
对光伏并网发电系统的研究与探索是非常有意义的,不仅在技术上可以更上一个台阶,在工程上取得经验,而且另外还能确定它在经济方面是可行的。光伏发电要是想进军到建筑市场和电力市场,那就必须发展并网光伏发电,光伏发电应用的规模只有达到了电力的规模,才能对能源的紧张和环境污染的抑制起到理想的作用。要想研究光伏并网发电系统,其重点应该落在并网发电的经济政策研究和具有商业化前景的实用技术和工业部件上。
发明了非晶硅太阳能电池
美国建成了7MW太阳能发电站
日本建成了1MW太能发电站
制定再生新能源发电与公共电力网并网法规(德国)
制定逆潮流供电与公共网并网法规(日本)
住宅用太阳光发电系统技术规程(日本)
RPS法(新能源法案)(日本)
1.3
目前我国的经济发展正处在繁荣时期,但是能源问题却是很严峻,在大多数城市中,由于现在的工厂燃烧大量的化石能源,环境恶化的趋势十分明显。由世界卫生组织(WHO)
表1-1光伏发电的历史
2000年公布,在世界上污染最严重的十个城市之中,中国占了八个,而且北京位居第七位。因此发展光伏并网发电会有助于提早解决这一问题。我国相关部门开始重视起来,国家科技部首先规划出有步骤的推进有关的科技创新研究、示范和产业化进程。在“八五”与“九五”期间,“光伏屋顶并网发电系统”已经被“国家科技公关计划”所列入,若干光伏屋顶并网发电系统示范工程分别建成在深圳和北京。现在我国仍然需要进口光伏并网发电的关键技术和设备,然而,为了面对巨大的国内需求,实现具有自我知识产权的高科技的发展相当关键,这是一个亟待解决的问题。具体的目的在光伏并网发电系统中表现在:(1)为了实现提高转换电能的质量,将太阳能光电转换组件阵列输出的直流电变化成为220V,频率为50Hz的单相正弦波,使电流与电压要有比较小的畸变率;(2)可以使系统变得更安全,如输入接反保护、输出短路保护、输出过载保护、直流过压保护、欠压保护、交流过压、“孤岛”保护。

太阳能光伏光热一体化PV T 组件的实验研究_许海园

太阳能光伏光热一体化PV T 组件的实验研究_许海园

能源研究与管理2019(3)收稿日期:2019-06-18基金项目:国网河南省电力公司2018年科技项目“基于能源互联网的多微网调度物理仿真系统开发与应用”(5217S070010);郑州电力高等专科学校校级科研项目(zepcky2018-24)作者简介:许海园(1990—),女,讲师,硕士,毕业于云南师范大学太阳能研究所,主要从事新能源发电技术研究。

周建强(1975—),男,副教授,博士,毕业于华北电力大学,主要从事清洁能源与可再生能源技术研究。

摘要:为提高太阳能的综合利用效率及光伏组件的可靠性,设计并搭建了空气型太阳能光伏光热PV/T 组件的实验测试平台,并对常规PV 组件和空气型PV/T 组件的转化效率进行了实验测试,测试结果表明:以空气为传热介质的PV/T 组件在被动循环情况下,组件的板温下降约8℃,比普通PV 组件的电效率提高约0.1%,PV/T 组件通风后的热效率在25%左右,综合效率最高可达72%。

分析结果可为空气型PV/T 组件的结构优化和建筑供暖提供参考。

关键词:太阳能;空气型PV/T ;实验研究;综合效率中图分类号:TK511文献标志码:A文章编号:1005-7676(2019)03-0053-04XU Haiyuan,ZHOU Jianqiang,ZHANG Xing,LI Yuna(Zhengzhou Electric Power College,Zhengzhou 450000,China)To improve the integrated utilization of solar energy and enhance the reliability of solar panel,a new type ofphotovoltaic thermal(PV/T)system is designed ,which takes air as heat transfer medium.After testing the performance of the prototype,a comparative experiment is set up to verify the effectiveness of PV/T system.The test results show that,the temperature of PV panel is decreasing by 8℃,and the electrical efficiency of PV/T system is 0.1%higher than that of normal PV system.Besides,the thermal efficiency of PV/T is around 25%,and the highest overall efficiency is 70%,which can provide references for the optimization study of PV/T with air as the coolant and heating systems in buildings aswell.solar energy;air-cooled PV/T;experimental study;overall efficiency太阳能光伏光热一体化PV/T 组件的实验研究许海园,周建强,张兴,李玉娜(郑州电力高等专科学校,郑州450000)引言太阳能是未来人类发展最主要的能量来源之一。

弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究

弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究

东北电力技术2021年弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究周识远(国网甘肃省电力公司,甘肃㊀兰州㊀730070)摘要:针对弱电网下存在较大的电网等值阻抗导致电力系统中谐波以及电压波动影响整个电力系统电能质量的问题,提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器电能质量控制策略㊂该控制策略采用PI双闭环控制实现直流侧母线电压稳定,并增加电压幅值反馈控制以稳定PCC点电压㊂最后,基于Matlab/Simulink平台搭建弱电网下光伏并网发电系统,并对其进行仿真㊂仿真结果表明,该控制策略能够有效抑制电网谐波问题,降低电网阻抗对电网电能质量的影响,从而实现整个电力系统安全稳定运行㊂关键词:光伏并网逆变器;控制策略;电网等值阻抗;谐波[中图分类号]TM464㊀[文献标志码]A㊀[文章编号]1004-7913(2021)05-0006-04ResearchonPowerQualityControlStrategyofPhotovoltaicGrid⁃ConnectedInvertersUnderWeakGridAccessZHOUShiyuan(StateGridGansuElectricPowerCo.,Ltd.,Lanzhou,Gansu730070,China)Abstract:Aimingattheproblemofharmonicandvoltagefluctuationcausedbythelargeequivalentimpedanceofpowernetworkinthebackgroundofweakpowernetwork,acontrolstrategyofphotovoltaicgrid⁃connectedinverterbasedonimprovedinstantaneousreactivepowertheoryisproposedtosolve.TheDCsidevoltageisstabilizedbyPIdoubleclosedloopcontrol,andthevoltageamplitudefeed⁃backcontrolisaddedtostabilizePCCpointvoltage.Finally,thephotovoltaicgrid⁃connectedpowergenerationsystemisbuiltbyMat⁃lab/Simulinkforsimulation.Thesimulationresultsshowthatthecontrolstrategycaneffectivelysuppressharmonicsandreducethein⁃fluenceofnetworkimpedanceonpowerquality,whichachievevoltagestability.Keywords:photovoltaicgrid⁃connectedinverter;controlstrategy;networkequivalentimpedance;harmonicwave㊀㊀太阳能作为一种清洁可再生能源,以无污染㊁储存量丰富㊁分散等优点在新能源领域占据重要角色㊂目前太阳能的利用以光伏发电形式最为广泛[1]㊂但对我国而言,受土地㊁光照资源的限制,大规模光伏电站主要建设在沙漠或半沙漠偏远地区,此时长距离的输电线路将导致线路阻抗增大,而且用户负载通常以离网或与外网以弱联系的形式连接,电网结构薄弱,系统供电能力较差[2-3]㊂逆变器作为并网光伏发电系统中最为关键环节之一,伴随远距离电网末端光伏逆变器并网数量增多㊁单机容量增大,其控制变得越来越复杂,电网安全稳定运行无法保证,若不能有效解决逆变器安全稳定运行问题,将对电网电能质量产生严重影响,甚至导致整个电力系统崩溃[4]㊂此外,弱电网环境下,负荷侧的切入与切除以及光伏发电系统输出功率波动都将导致主网电压的波动,从而使得并网点电压波形畸变甚至越限,输入谐波增大,系统电能质量变差,供电可靠性降低㊂传统逆变器的设计都将电网视为理想电压源,但在弱电网下传统电网模型将无法适用㊂此时基于戴维南定理,将网侧等效为理想电压源串联等值阻抗,但较大的电网阻抗对于弱电网将产生不利影响,而且伴随电网阻抗的增加,尤其是其中感性成分的增加,系统串/并联谐振现象将越发明显,这将导致电力系统的安全稳定性能下降,从而进一步恶化电网的稳定运行[5],弱电网下系统电能质量问题变得越来越突出㊂为实现电网的无功补偿和电流谐波抑制,国内外学者对其进行了大量研究㊂文献[6]提出一种基于高频注入的电网阻抗检测方法,并通过试验验证所提方法的正确性,该方法改善了电流基波对电网的影响,但高频信号对用户侧2021年周识远:弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究所引入的Cg干扰不容忽视㊂文献[7]利用最小二乘法检测阻抗,该方法对电力系统的稳定性和网侧电能质量的影响较小,但其涉及计算量庞大,而且算法比较复杂㊂文献[8-9]对传统锁相技术进行改进,电网波形发生畸变时可及时检测电网电压相位,从而提高并网电能质量,该控制策略简单易行,但其只能减少特定谐波㊂文献[10]针对弱电网下多逆变器并联运行时,电网阻抗参数对光伏逆变器稳定运行影响及系统谐波振荡放大的原因进行了详细分析,为本文提供了有益的参考㊂文献[11]提出一种基于瞬时无功功率理论的光伏并网逆变器的控制策略,该控制策略实现了光伏发电系统的消谐和无功补偿功能,提高了配电网的电能质量,但其未考虑PCC点电压稳定问题㊂针对上述问题,本文以弱电网为研究背景,分析了光伏发电系统接入电网后的谐波以及电压波动问题,基于瞬时无功功率理论以及PCC点电压幅值控制方法,以提高光伏逆变器无功输出性能,从而实现PCC点电压的稳定和谐波环流的抑制,并采用Matlab/Simulink进行仿真验证㊂1㊀单相光伏并网逆变器为提高控制精度,采用光伏并网逆变器双级式结构,前级采用Boost升压电路,后级采用单相全桥逆变电路㊂考虑电网阻抗(阻感性),单相全桥逆变器在并网状态下的等效模型如图1所示,其中光伏并网逆变器由DC/DC升压斩波电路与DC/AC单相全桥逆变电路构成㊂逆变器输出电流经LCL滤波电路后,通过并网继电器并入电网㊂图1㊀并网状态下单相全桥逆变器的等效模型由于弱电网下存在较大的电网阻抗使得光伏阵列输入谐波增大,PCC点电压发生波动,其输出特性呈非线性㊂为提高光伏并网发电系统输电效率,Boost升压斩波电路输出侧电压一般不低于500V[12]㊂图1中,Boost升压电路将电压值较低且变化范围大的Upv转换为适合DC/AC变换的直流侧电压Udc,Cdc是容量比较大的电容,从而稳定Udc㊂逆变电路将直流侧电压Udc变换为与电网电压幅值接近㊁频率相同的电压Uinv,由于该电压在开关频率处具有高频谐波,因而直接并入电网会带来大量谐波,要通过LCL滤波器滤波,使电流以较低的畸变率并入电网Ug㊂根据图1,建立弱电网下的单相光伏并网逆变器的动态方程如下:Ls1dIinvdt=Uinv-Uc(1)CdUcdt=Iinv-Ig(2)LgdIgdt=Uc-Ug-RgIg(3)写出上述动态方程对应的s域表达式如下:UgUinvéëêêùûúú=1sC-Rg-sLg-1sCsL+1sC-1sCéëêêêêêùûúúúúúIinvIgéëêêùûúú(4)式中:Ug为电网电压;Uinv为逆变桥臂输出的正弦脉宽调制电压;Ls1为滤波电感;C为滤波电容;Lg和Rg分别为电网的等效电感和电阻;Ig为电网电流㊂2㊀弱电网下单相光伏并网逆变器控制光伏逆变器的并网控制包括升压电路控制和逆变电路控制,主要研究后级并网逆变器的控制㊂本文采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq电流检测算法对电路中的瞬时电压和瞬时电流进行控制,进而实现对光伏并网逆变器谐波和无功补偿的检测㊂其中,直流侧稳压采取电压外环和无差拍的电流内环双闭环控制,PCC点稳压采取电压幅值反馈控制[13]㊂2 1㊀直流侧稳压控制图2所示为单相光伏并网逆变器控制框图㊂VSC的控制策略为直流电压外环㊁交流电流内环控制,并在控制环中引入电网电压前馈㊂对光伏逆变器直流侧电压Udc进行调节可以减少直流侧电压的波动,保证并网逆变器更有效的控制[14]㊂将直流侧电压实时值Udc与设定电压U∗dc比较,其误差通过PI控制,结果乘以与电网电压同步的正弦信号,作为逆变器输出电流指令信号I∗inv,㊀2021年图2㊀单相光伏并网逆变器控制框图实时检测逆变器输出电流Iinv,与I∗inv比较,误差经PI控制,其结果与电网电压Ug的前馈信号求和,再由PWM发生器变成驱动逆变器工作的开关信号㊂电流环采用无差拍控制技术,开关频率固定,动态响应快,能在下一个控制周期内消除目标误差,抑制谐波环流,实现稳态无静差效果㊂2 2㊀PCC点稳压控制PCC点的稳压采取电压幅值反馈控制,即通过补偿无功功率来实现㊂其控制框图如图3所示㊂图3㊀PCC点的稳压控制框图图3中,Um为电路电压的幅值;U∗m为电压幅值的给定值,两者的差值经PI控制得到调节信号ΔI∗m㊂补偿电流由瞬时无功电流的直流分量减去ΔI∗m及逆变器输送至网侧的实际电流Ic得到,通过PWM控制电路将需补偿的电流注入电网,实现光伏逆变器直流侧与交流侧的能量交换,将PCC点电压调节至稳定值,即:I∗Lq=ILq-ΔI∗m(5)无功电流分量ΔI∗m可表示为㊀㊀ΔI∗m(k)=ΔI∗m(k-1)+Kpq(Ute(k)-Ute(k-1))+Kiqʏ(Ute(k)-Ute(k-1))dt(6)Ute(k)=U∗m(k)-Um(k)(7)式中:Ute(k)为U∗m和Um第k次样本两者之差;Kpq和Kiq为PI调节器的比例和积分增益㊂3㊀仿真分析根据系统控制框图,在Matlab/Simulink平台上搭建仿真模型,并进行分析㊂系统控制参数见表1㊂表1㊀系统参数参数数值电网电压/V220系统频率/Hz50开关频率/kHz10直流侧电压/V500直流侧电容/μF3000滤波电感L1/mH0 11滤波电感L2/mH0 022滤波电容/μF137PWM控制参数Kp/Ki0 5/0 13 1㊀直流侧稳压分析针对电网阻抗不断变化的情形,采用PI控制进行仿真分析㊂阻抗值为0 1mH时,采用PI控制下的逆变器输出实际电流和参考电流的仿真波形如图4所示,其中,蓝色为并网电流,红色为参考电流㊂图5为阻抗值为0 1mH时,并网电压和并网电流的波形图,红色代表并网电压Uinv,蓝色代表并网电流Iinv㊂阻抗值为0 2mH时,并网电压和电流的波形图如图6所示,由于阻抗值的变化,并网电压和并网电流发生变化,因此纵坐标取值范围与图5有所差别㊂图4㊀逆变器输出实际电流和参考电流波形图图5㊀阻抗值为0 1mH时并网电压和电流的波形图图6㊀阻抗值为0 2mH时并网电压和电流的波形图2021年周识远:弱电网下光伏并网逆变器电能质量控制策略研究由图5㊁图6中可知,在电网阻抗增加时,并网电流始终能较好的跟随并网电压,功率因数较高,验证了所提控制策略的正确性和有效性㊂3 2㊀无功补偿分析图7所示为PCC点未加电压幅值反馈控制下的无功波形图,图8所示为PCC点加入电压幅值反馈控制的无功补偿波形图,其中,蓝色曲线为有功功率,红色曲线为无功功率㊂图7㊀PCC点未加电压幅值反馈控制下的无功波形图图8㊀PCC点加入电压幅值反馈控制下的无功波形图由图7中可知,在没有加入无功补偿装置时系统的无功功率随着负荷的变化,波动变化比较大,系统功率因数为0 81㊂另外,由图8中可大致看出无功功率的平均有效值大致在0 5s,此时有功功率P=1 6ˑ106W,无功功率Q=0 9ˑ106var,计算得此时的功率因数为0 87㊂因此,为了减小无功功率随着负荷变化而波动较大的现象,应该在线路中添加无功补偿来减小系统无功功率的变化,提高功率因数,从而稳定PCC点电压㊂4㊀结束语本文提出一种基于瞬时无功理论的光伏并网逆变器电压控制策略,通过检测瞬时电压与瞬时电流,将电压外环与电流内环相结合,采用双闭环控制实现直流侧电压稳定,有效抑制了弱电网下接入较大电网阻抗而导致的谐波环流㊂此外,利用电压幅值反馈控制补偿PCC点无功功率,使得PCC点电压基本维持稳定㊂仿真结果表明:本文所采用控制策略可有效改善电网电能质量㊂参考文献:[1]㊀吴㊀薇,赵书健,段双明,等 光伏逆变器接入弱电网运行的稳定性问题分析[J].东北电力大学学报,2018,38(1):8-14.[2]㊀D.P.Kothari,K.C.Singal,R.Ranjan.RenewableEnergySourcesandEmergingTechnologies[M].SencondEdition,PHILearningPrivateLimited.2012:196-197.[3]㊀CobrecesS,BuenoE,RodriguezFJ,etal Influenceanalysisoftheeffectsofaninductive⁃resistiveweakgridoverLandLCLfiltercurrenthysteresiscontrollers[C]//EuropeanConferenceonPowerElectronicsandApplications.2007:1-10.[4]㊀赫亚庆,王维庆,王海云,等 光伏逆变器改进控制策略的稳定性研究[J].电网与清洁能源,2018,34(8):60-66.[5]㊀ChenX,SunJ.Characterizationofinverter⁃gridinteractionsusingahardware⁃in⁃the⁃loopsystemtest⁃bed[C].ProceedingofIEEEInternationalConferenceonPowerElectronicsandECCE,Jeju,Korea:IEEE,2011:2180-2187.[6]㊀汤婷婷,张㊀兴,谢㊀东,等 基于高频注入阻抗检测的孤岛检测研究[J].电力电子技术,2013,47(3):70-72.[7]㊀Cobreces,Santiago.Bueno,EmilioJ.Pizarro,Daniel.Ro⁃driguez,FranciscoJ.Huerta,Francisco.Gridmonitoringsystemfordistributedpowergenerationelectronicinterfaces[J].IEEETransactionsonInstrumentationandMeasurement,2009,58(9):3112-3121.[8]㊀鲁㊀力,刘㊀芳,张㊀兴,等 弱电网条件下单相光伏并网逆变器的控制研究[J].电力电子技术,2012,46(5):36-38.[9]㊀杨玉琳,刘桂花,王㊀卫 弱电网下基于锁频环的单相光伏并网逆变器同步技术研究[C].2014台达电力电子新技术研讨会论文集,2014:101-106.[10]㊀张站彬,翟红霞,徐华博,等 光伏电站多逆变器并网系统输出谐波研究[J].电力系统保护与控制,2016,28(14):142-146.[11]㊀王正仕,陈辉明 具有无功和谐波补偿功能的并网逆变器设计[J].电力系统自动化,2007,31(13):67-71.[12]㊀夏向阳,唐㊀伟,冉成科,等 基于DSP控制的单相光伏并网逆变器设计[J].电力科学与技术学报,2011,26(3):114-121.[13]㊀张贵涛,龚㊀芬,王丽晔,等 光伏并网逆变器电能质量控制策略[J].电力科学与技术学报,2017,32(2):50-56.[14]㊀杨朝晖 并联型有源滤波器自流侧电压控制[D].济南:山东大学,2008.作者简介:周识远(1984),男,硕士,高级工程师,从事新能源发电技术工作㊂(收稿日期㊀2020-10-20)。

基于改进虚拟同步发电机的构网型并联储能逆变器控制研究

基于改进虚拟同步发电机的构网型并联储能逆变器控制研究一、研究背景和意义随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,新能源技术的发展已成为解决能源危机和环境污染的关键途径。

太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式,具有广阔的应用前景。

太阳能光伏发电受天气条件影响较大,如晴天时的发电量远低于阴雨天,因此需要通过储能技术来提高光伏发电系统的稳定性和可靠性。

虚拟同步发电机(VSG)是一种特殊的机械振动系统,其输出电压与电网频率成正比,且与电网电压同相位。

VSG在储能领域得到了广泛关注,并被应用于各种电力电子设备中。

现有的基于VSG的构网型并联储能逆变器控制方法存在一定的局限性,如对电网波动和负载变化的响应速度较慢,无法实现实时的能量管理和优化调度。

本研究旨在提出一种基于改进虚拟同步发电机的构网型并联储能逆变器控制方法,以提高其对电网波动和负载变化的适应能力。

该方法主要包括以下几个方面的研究:首先,通过对VSG模型的改进,提高其对电网波动和负载变化的敏感性;其次,设计一种有效的能量管理策略,以实现对储能系统的快速响应和优化调度;通过仿真实验验证所提方法的有效性和可行性。

本研究具有重要的理论意义和实际应用价值,它有助于深入理解VSG的运动特性和控制策略,为其他类似设备的控制研究提供参考;另一方面,它可以为新能源发电系统的稳定运行提供技术支持,推动新能源技术的发展和应用。

1.1 研究背景随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重,新能源技术的发展已成为解决能源危机和环境问题的关键。

太阳能、风能等可再生能源的利用越来越受到重视。

由于可再生能源的不稳定性,如太阳能和风能的间歇性,使得电力系统的稳定性和可靠性面临巨大挑战。

为了解决这一问题,研究者们开始关注储能技术的发展,尤其是基于虚拟同步发电机(VSG)的并联储能逆变器(PEMS)。

虚拟同步发电机是一种特殊的发电机,其输出电压与电网频率保持同步。

通过将多个VSG并联组成PEMS,可以实现对电能的有效存储和调度。

Hitec熔盐传蓄热过程中NO_x瞬态排放监测

Hitec 熔盐传蓄热过程中NO x 瞬态排放监测*黄成龙1,丁静1,魏小兰2,王维龙1,杜丽禅1,曾越1(1.中山大学工学院,广东广州510006;2.华南理工大学,传热强化与过程节能教育部重点实验室)摘要:利用带有定电位电解式气体传感器的综合烟气分析仪,分别对与不锈钢304、310及316L 接触的Hitec熔盐在200~600℃的NO 、NO 2及NO x 瞬态排放量进行监测,探讨了不锈钢对Hitec 熔盐NO x 瞬态排放量的影响。

结果表明:Hitec 熔盐在300~600℃的NO x 瞬态排放量随熔盐温度的升高经历了初始阶段、上升阶段和加速阶段3个阶段,当温度大于553℃时熔盐因NO x 瞬态排放量急剧增加而热稳定性失效;不锈钢对Hitec 熔盐NO x 瞬态排放催化效果由大到小顺序为310、304、316L ,不锈钢310具有更高的含铬量更容易被腐蚀反应生成NO x ,不锈钢316L 因具有良好的抗蚀性对Hitec 熔盐NO x 催化作用趋近惰性,可以作为Hitec 熔盐在传蓄热过程中的高温罐体材质使用。

关键词:Hitec 熔盐;硝酸熔盐;传蓄热;NO x ;不锈钢中图分类号:TK02;TQ126.25文献标识码:A文章编号:1006-4990(2018)06-0032-04Monitor of NO x transient emission during heat storage and transfer of Hitec molten saltsHuang Chenglong 1,Ding Jing 1,Wei Xiaolan 2,Wang Weilong 1,Du Lichan 1,Zeng Yue 1(1.School of Engineering ,Sun Y at-Sen University ,Guangzhou 510006,China ;2.Key Laboratory of Enhanced HeatTransfer and Energy Conservation of the Ministry of Education ,South China University of Technology )Abstract :The N O ,NO 2and NO x transient emissions of Hitec molten salt ,contacting with SS304,SS310and SS316L were monitored respectively ,in the temperature range of 200~600℃by using the integrated flue gas analyzer with constant poten ⁃tial electrolytic gas sensor.The influence of stainless steel on the NO x transient emission of Hitec molten salt was assessed.The results showed that the NO x transient emission of Hitec molten salt in the temperature range of 300~600℃have gone through3stages ,including the initial stage ,the rising stage and the acceleration stage.The molten salt was unstable due to the drastic increase of NO x transient emission ,when the temperature of molten salt was above 553℃.The catalytic effect of stainless steel on the NO x transient emission of Hitec molten salt was 310>304>316L.SS310was more likely to be corroded to generate NO x owing to higher chromium content.SS316L can prevent the catalysis of NO x emission of Hitec molten salt due to good corro ⁃sion resistance.It was proposed that SS316L could be used as the high temperature tank material of Hitec molten salt during heat storage and transfer.Key words :Hitec ;nitrate salt ;heat storage and transfer ;NO x ;stainless steelHitec 熔盐(KNO 3-NaNO 2-NaNO 3,质量分数为53%-40%-7%)是当前成功应用于热处理[1]、太阳能光热发电领域中的商业传蓄热熔盐[2-6],具有熔点低(142℃)、使用温域宽、导热系数高等优点,西班牙的CESA-1(12MW ·h th )及法国的Themis(40MW ·h th )太阳能光热发电站均采用Hitec 熔盐作为传蓄热介质[7]。

新能源光伏发电技术应用研究

新能源光伏发电技术应用研究发布时间:2022-10-19T01:47:25.429Z 来源:《科技新时代》2022年9期作者:师培耕王海兵何帆[导读] 在现在这样一个经济社会快速发展的时代,人们对生活品质的要求也越来越高师培耕王海兵何帆中国水电顾问集团风电瓜州有限公司甘肃酒泉736100摘要:在现在这样一个经济社会快速发展的时代,人们对生活品质的要求也越来越高,同时人们的生活也变得越来越离不开电力,电力与我们的日常生活息息相关,我们的日常生活需要电力,工作需要电力,生活娱乐也需要电力。

新能源光伏发电技术不仅关乎人们的生活质量,还在一定程度上影响力社会经济。

新能源光伏发电技术的应用研究具有重要的意义。

接下来,本篇文章将针对这个问题进行深入分析探讨。

关键词:新能源;光伏发电技术;应用研究;思考探讨引言:社会在发展,时代也在快速的进步。

新能源光伏发电技术是非常重要的,它最基本也是最核心的部分。

在进行新能源光伏发电工作的时候很容易受到外界的干扰,所以要将新能源光伏发电技术控制好。

因此,本篇文章就针对我国新能源光伏发电技术管理工作展开一些大大小小的分析和讨论,主要的目的还是希望可以给其提供一定的帮助。

1 建立起科学完善的管理系统首先,拥有一套科学完善的管理制度,对于实现新能源光伏发电工作的正常运行和开展,具有着无可替代的作用。

而对于此项工作的管理,就应该涉及到相关工作领域的全部过程,才能够进一步的解决发电工程运行工作进程中所面临的风险和问题。

为此就需要做到对其运营原则、工作范畴和人员安排做到有机统一与规范。

定期检查和维护发电设备,并对设备进行系统化的管理。

发电公司的相关工作人员要严格遵守操作流程规范,按照正确的顺序和内容对设备及仪器进行操作。

建立起完善的巡查与管控机制,在设备工作之后不仅要进行及时的排查,还要对职工工作的过程详细的记录下来,注重工作过程,并将最后巡查中获取的信息同移动端联系起来。

并根据移动端传输的数据转换成具体的工作流程,使得相关工作人员能够按照具体的操作流程进行工作,这样就可以更加精准的将工作完成,促进新能源光伏发电工作的正常有序开展。

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华东理工大学科技成果——太阳能光伏发电并网逆变器
项目简介
并网逆变器作为太阳能光伏并网发电系统的核心组成部分,对提高太阳能转换效率、输出高品质电能起着关键作用。

光伏并网逆变器核心技术主要包括最大功率跟踪、直流变换电路、逆变控制技术和孤岛检测等。

光伏组件将太阳能转化为直流电,经直流变换电路提升并稳定直流电压输出,再通过并网逆变电路将直流电转化为交流电,利用数字锁相技术和逆变控制技术,将与电网同频同相的高品质电能馈入电网,为保证并网发电系统不危及电网输电线路安全,孤岛检测技术能实时检测系统是否处于孤岛状态并能停止并网运行。

本项目主要利用先进数字控制技术实现最大功率跟踪、逆变闭环控制、孤岛检测及系统保护等,特别在大功率三相并网发电逆变系统高品质输出的控制技术及太阳能直流电到输出电能的高转换率技术方面有技术积累。

采用自主研发的控制技术,使得并网输出电流总畸变率低,输出功率因素高且可调,系统发电效率高。

光伏并网发电监控软件可实时远程监控多台并网逆变器工作状态,具有记录、存储、图形化显示系统各项输出如电压、电流、馈入电网电能数量等功能。

所属领域信息
项目成熟度小试
应用前景
由于欧洲和日本等相关政府提供一定的补贴使得太阳能光伏发电并网逆变器在这些地方的市场较好,如果在国内生产可降低成本面
向出口。

国内目前仍处于推广前期,但国家每年的投入在递增。

知识产权及项目获奖情况申报国家发明专利1项
合作方式技术委托开发和合作。

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