单相单级光伏LCL并网逆变系统控制策略_江渝
混合坐标系下单相LCL并网逆变器控制策略研究
混合坐标系下单相LCL并网逆变器控制策略研究
贾伯岩;李丹;沈宏亮;李小玉
【期刊名称】《电力电子技术》
【年(卷),期】2022(56)9
【摘要】单相LCL型并网逆变器被广泛应用于光伏发电等领域。
由于存在谐振问题,电容电流反馈有源阻尼是抑制LCL型滤波器谐振峰的有效方法,在此基础上,此处提出混合坐标系下的并网电流比例积分(PI)控制,以实现并网电流的无差跟踪。
首先构造并网电流的正交分量,并在旋转坐标系下用PI控制器构建并网电流控制环路。
其次,在静止坐标系下建立并网电流控制环路的数学模型,详细分析了电容电流反馈有源阻尼系数和PI控制器参数的设计方法,并给出了控制系统的性能分析。
最后,通过5kW的单相LCL型逆变器样机平台,进行了实验验证,实验结果证明了所提控制策略的有效性。
【总页数】5页(P21-25)
【作者】贾伯岩;李丹;沈宏亮;李小玉
【作者单位】国网河北省电力有限公司电力科学研究院;国网河北省电力有限公司【正文语种】中文
【中图分类】TM464
【相关文献】
1.采用LCL并网逆变器的微电网双闭环并网控制策略研究
2.静止坐标系下LCL型并网逆变器控制策略的研究
3.单相LCL并网逆变器新型电流控制策略研究
4.基于
dq坐标系的单相LCL型并网逆变器电流控制策略5.单相LCL型并网逆变器的准比例谐振控制
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逆变器并联系统的控制策略研究
逆变器并联系统的控制策略研究逆变器并联系统的控制策略研究主要涉及逆变器的运行控制和并联系统的协调控制两个方面。
逆变器的运行控制策略研究主要包括以下几个方面：1. PWM控制策略：通过调节逆变器的开关频率和占空比实现输出电压的控制，常用的控制策略有Carrier-Based PWM、Space Vector PWM等。
2. 控制模式选择：逆变器可以采用直流电流控制、直流电压控制或者交流电流控制等多种控制模式。
不同的控制模式适用于不同的应用场景，需要根据具体要求选择合适的控制模式。
3. 控制方式选择：逆变器的控制方式可以采用闭环控制或者开环控制，闭环控制可以提高系统的稳定性和动态性能，但增加了系统的复杂性和成本。
4. 多电平逆变控制策略：多电平逆变控制策略可以通过增加逆变器的电平数来提高输出波形质量，降低谐波含量，常用的控制策略有多电平对称调制、多电平与合成等。
并联系统的协调控制策略研究主要包括以下几个方面：1. 功率分配策略：在并联系统中，各逆变器的功率分配对于系统的正常运行至关重要。
常用的功率分配策略有平均负载功率法、功率最大电流法、功率分配比例法等。
2. 电流共享控制策略：并联系统中的逆变器需要实现电流共享，即各逆变器的输出电流要保持一致。
常用的电流共享控制策略有主从控制、自适应控制等。
3. 故障容错控制策略：并联系统中的任何一个逆变器出现故障都会对整个系统产生影响，因此需要具备故障容错的能力。
常见的故障容错控制策略有失效检测与切换、故障恢复等。
4. 智能化控制策略：随着智能化技术的发展，可以利用人工智能、模糊控制、神经网络等方法对并联系统进行智能化控制，提高系统的性能和稳定性。
以上是逆变器并联系统控制策略研究的一些主要内容，研究人员可以根据具体需求选择合适的策略进行研究。
太阳能光伏逆变器控制策略
太阳能光伏逆变器控制策略太阳能光伏逆变器是太阳能发电系统中的重要组成部分，它可以将太阳能电池板通过光伏逆变器转换为交流电能，然后供给给电网或者自用。
光伏逆变器的控制策略是影响系统性能和运行稳定性的重要因素。
本文将介绍光伏逆变器的控制策略和常见的调节方法。
一、常见的光伏逆变器控制策略1. MPPT控制策略MPPT（Maximum Power Point Tracking）是最大功率点跟踪技术，通过跟踪太阳能光伏电池板的最大功率点，从而最大化光伏发电系统的输出功率。
MPPT技术可以根据太阳能电池板的电压和电流实时调整直流母线电压，使得光伏电池板在不同光照条件下都能保持在最大功率点上工作，从而提高发电效率。
2. 电压控制策略电压控制策略是通过对光伏逆变器输出交流电电压进行调节，实现对系统电压的稳定控制。
在接入电网的情况下，逆变器需要保持输出电压与电网同步，并满足电网的电压、频率和无功功率需求。
在无电网情况下，逆变器需要保持输出电压和频率稳定，以满足负载的需求。
3. 频率控制策略频率控制策略是针对接入电网运行的光伏逆变器而设计的，其目的是使逆变器输出的交流电频率与电网的频率保持同步。
通过对逆变器的PWM控制方式进行调节，可以有效实现对输出频率的控制。
二、光伏逆变器控制策略的调节方法1. PID控制PID控制是最常见的控制策略之一，通过对光伏逆变器的输出电压、频率、电流进行PID控制，可以实现对系统的稳定和准确控制。
PID控制根据系统的反馈信号和设定值进行比较，并根据误差信号调节控制参数，实现对输出量的精确调节。
2. DSP控制DSP（Digital Signal Processor）控制是一种基于数字信号处理器的高性能控制方法，通过对逆变器的数字控制信号进行处理，可以实现对系统的快速响应和精确控制。
DSP控制由于其高性能、可编程性和灵活性，已经成为光伏逆变器控制的重要技术手段。
3. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它不需要建立精确的数学模型，可以应对各种复杂的控制系统。
单相LCL型并网逆变器陷波器阻尼与无源控制策略
doi：10.19399/ki.tpt.2021.02.017
Telecom Power Technｌ．３８ Ｎｏ．２
研制开发
单相 LCL 型并网逆变器陷波器阻尼与无源控制策略
谢建林，张 鑫，陈婷婷，周 浩 （湖北工业大学，湖北 武汉 430000）
选取控制系统变量电容电压 Uc、逆变器输出电
· ６７ ·
2021 年 1 月 25 日第 38 卷 第 2 期
Telecom Power Technology
uT y≥H
= ∂H ∂x
f ( x,Ｊuａｎ) ．= ２L５f， H２０(２x１) Ｖｏｌ．３８ Ｎｏ．２
式u∀T(（yx≥,u4H)）∀H∈=(也Rxx∂,∂n可u(Hx×T)R以∈)fm(R−写xn,H×u为)R：=xm(L0f)H≤( xT∫0)uT ydτ
Abstract: The article applies Passivity-Based Control（PBC）theory to the design of single-phase LCL gridconnected inverter controller.A mathematical model of the system based on Euler-Lagrangian （EL）is established, and the resonant peak generated by the system is suppressed by the notch filter damping method, so that the system meets the requirements of grid connection.The simulation results verify the feasibility of the scheme.
LCL滤波并网逆变器的数字单环控制技术研究
LCL滤波并网逆变器的数字单环控制技术研究一、本文概述随着可再生能源的快速发展，光伏、风电等分布式发电系统得到了广泛应用。
这些系统通常需要通过并网逆变器与电网相连，以实现电能的转换和传输。
并网逆变器在运行过程中会产生谐波和无功功率，对电网造成污染。
为了改善并网逆变器的电能质量，LCL滤波器被广泛应用于其输出端。
LCL滤波器的引入也给并网逆变器的控制带来了挑战。
本文旨在研究LCL滤波并网逆变器的数字单环控制技术，以提高并网逆变器的电能质量和稳定性。
文章将对LCL滤波器的原理和特性进行详细介绍，分析其在并网逆变器中的应用及存在的问题。
文章将重点探讨数字单环控制技术在LCL滤波并网逆变器中的应用，包括控制策略的设计、控制算法的实现以及数字控制器的设计等方面。
文章将通过实验验证所提控制策略的有效性和优越性，为LCL滤波并网逆变器的实际应用提供理论支持和技术指导。
本文的研究内容对于提高分布式发电系统的电能质量和稳定性具有重要意义，有助于推动可再生能源的发展和应用。
本文的研究成果也可为其他类型滤波器的数字控制技术研究提供参考和借鉴。
二、LCL滤波并网逆变器概述随着可再生能源的快速发展，并网逆变器在分布式发电系统中扮演着越来越重要的角色。
LCL滤波并网逆变器作为一种高效的电力转换设备，其性能优化和控制策略的研究具有重要意义。
LCL滤波器由电感、电容和电感组成，具有低阻抗高频谐波的特性，可以有效滤除并网电流中的高频谐波分量，提高并网电流的质量。
LCL滤波并网逆变器的工作原理是将直流电能转换为交流电能，并通过LCL滤波器将并网电流中的高频谐波滤除，使并网电流接近正弦波，以满足电网对电能质量的要求。
在并网过程中，逆变器需要实时调整输出电压和频率，以适应电网的变化，保证电力系统的稳定运行。
数字单环控制技术是LCL滤波并网逆变器控制策略的一种重要形式。
该技术通过数字化采样和计算，实现对并网电流的高精度控制。
与传统的模拟控制相比，数字单环控制具有更高的控制精度和灵活性，可以方便地实现各种复杂的控制算法，提高逆变器的运行效率和稳定性。
单相光伏并网逆变数字控制策略研究与实现的开题报告
单相光伏并网逆变数字控制策略研究与实现的开题报告1.选题背景与意义随着能源需求不断增长，传统的化石能源越来越难以满足社会的需求。
因此，多种新型的可再生能源逐渐被广泛应用。
其中，光伏能作为一种最具发展潜力的可再生能源之一，其应用领域越来越广泛，逐渐成为未来发展的重点。
单相光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心部件，负责将太阳能电池板输出的直流电转换成交流电，通过并网，向公共电网输送填补电力不足的电力。
由于其具有稳定的输出电压和高效能的输出功率等特点，在社会生产生活中得到了广泛的应用。
因此，单相光伏并网逆变器的优化设计方案及其数字控制策略研究具有非常重要的研究意义。
2.研究目标和内容本文的研究目标是对单相光伏并网逆变器进行深入的研究，探索其最优化设计方案及数字控制策略。
涉及的主要内容包括：（1）单相光伏并网逆变器的基本原理和特点；（2）单相光伏并网逆变器数字控制技术的研究现状；（3）单相光伏并网逆变器数字控制策略的研究与设计；（4）单相光伏并网逆变器的仿真验证和实验验证；（5）总结和展望单相光伏并网逆变器数字控制技术的发展趋势。
3.研究方法与方案本文的研究方法主要包括理论分析、仿真验证和实验验证。
具体方案如下：（1）理论分析：通过查阅文献和资料，了解单相光伏并网逆变器的基本原理和特点，归纳总结其数字控制技术的研究现状和未来发展趋势。
（2）仿真验证：使用Simulink等仿真工具，建立单相光伏并网逆变器的仿真模型，并对不同数字控制策略进行仿真验证，评估其性能和优劣。
（3）实验验证：搭建单相光伏并网逆变器实验平台，验证仿真结果，并对单相光伏并网逆变器的数字控制策略进行验证。
4.预期成果和意义本文的预期成果主要包括：（1）对单相光伏并网逆变器的数字控制技术进行深入的研究，探索其最优化设计方案；（2）构建单相光伏并网逆变器的仿真模型，验证不同数字控制策略的性能和优劣；（3）建立实验平台，验证仿真结果，提高单相光伏并网逆变器的整体性能和效率；（4）总结单相光伏并网逆变器数字控制技术的研究现状和未来发展趋势，为相关领域的研究提供参考。
毕业设计-单相光伏并网逆变器的控制原理及电路实现(DOC)
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。
单级式单相太阳能光伏并网逆变系统的设计
单级式单相太阳能光伏并网逆变系统的设计摘要：转换效率是太阳能光伏并网逆变系统的关键技术问题。
当前，多级式变换的拓扑结构多被系统采用，尽管其结构控制较为简单，但由于变换级数的增加，难于提高该结构的转换效率。
因此，拥有高效低功耗、高可靠性、电路简单等诸多优点的单级式拓扑结构越来越成为太阳能光伏并网逆变系统设计的第一选择。
关键词太阳能；光伏；单级式拓扑结构；并网逆变系统；滤波近年来，为缓解常规能源消耗和能源结构不合理等问题，太阳能光伏发电作为新能源核心产业发展迅速，且逐渐以供应分布式能源的主体为目标。
并网系统与独立系统是太阳能光伏发电系统的两种主要方式，而并网系统主要被作为分布式或者集中式的太阳能发电站来应用。
光伏发电系统的储能设备使用的是蓄电池，并不与电网直接连接，白天储存其太阳能电池需要输出的电能，而夜晚向供电负荷直接提供电力。
本文就单级式单向太阳能光伏并网逆变系统进行分析讨论。
因单级式太阳能光伏并网逆变系统在控制时既要对并网电流的相位和幅值进行控制，且还要对太阳能电池最大功率点进行跟踪，因此，提高系统工作安全性和稳定性及整个系统的工作效率，是目前太阳能光伏并网逆变系统中主要面对的问题。
另外，由于控制系统相对复杂实际应用中较少采用该拓扑结构。
但与多级式系统相比，单级式系统工作效率要高许多，而工作效率是太阳能光伏发电系统中极其关键的。
随着现代数字信号处理技术以及电力电子技术的迅猛发展，克服系统拓扑结构带来的控制难题也成为可能。
1设计MPPT控制方案日照温度和强度会对光伏阵列的开路电压和短路电流造成影响，如带来系统效率降低等问题。
为了对太阳能进行充分利用，MPPT方式必须应用于并网逆变系统中，以便于在任何环境下，光伏阵列能够得到最大功率输出。
虽然有诸多光伏阵列的最大功率跟踪方法，但现阶段应用较多的有：模糊控制法、间歇扫描法、电导增量法、扰动观测法、恒定电压法等。
方法各有千秋，具体应用时要根据系统所处环境进行选择。
单相LCL型并网逆变器的滑模控制策略
单相LCL型并网逆变器的滑模控制策略姜慧鹏;刘宜成;蒲明;庞冰洋【摘要】In order to improve the static and dynamic performance of the single-phase grid connected inverter with LCL filter, a sliding mode control strategy based on an improved switching function is proposed. This control strategy , from the point of switching function model, analy-ses the model of the system and obtains its state equation . By selecting proper sliding mode surface,it gets the equivalent control, puts forward a sliding mode controller using improved switching function and then proves the system stability by the second Lyapunov method. At last, it builds the inverter simulation experiment using MATLAB, and the simulation results show that the inverter using this strategy has a good dy-namic response performance, and its total harmonic distribution of grid current is 0. 41%.%为了改善单相LCL型并网逆变器的稳态性能和瞬时响应性能，提出了一种基于改进切换函数的滑模控制策略。
关于单相并网lcl型逆变器设计方案的思路
关于单相并网lcl型逆变器设计方案的思路
随着环境污染和化石能源危机的不断加剧，清洁的可再生能源得到了快速的发展，而在以光伏发电等新能源为代表的分布式发电系统中，并网运行是其中的一种重要运行方式，对于缓解地区电力系统的负荷压力，提高电力系统运行可靠性和经济性具有重要作用。
以分布式光伏发电系统为例，一般地，单相并网逆变器直流母线电压设为400V，对于一块最大输出功率为200W的太阳电池板，其最大功率点电压为24.3V，因此为了达到逆变器并网要求，至少需要17块上述相同的太阳电池板进行串联，而此时太阳电池阵列输出总的功率为3.4kW。
当要求逆变器降额运行或光伏发电系统总功率低于3.4kW时，就难以进行太阳电池板的配置实现光伏逆变并网运行。
为此，作为一种可以独立作用于单个光伏组件的功率变换器——光伏微型逆变器，得到了迅速发展和广泛地关注并受到人们的青睐。
微型逆变器比较成熟的方案主要包括基于高频变压器的单级反激式逆变器和基于高增益DC-DC变换器的多级式逆变器。
多级式微型逆变器电路结构复杂、所需元器件较多且能量转换次数多，整体效率降低，相较而言，单级反激式逆变电路具有结构简单、元器件数量少等优点。