光伏逆变器机电暂态模型功率控制参数辨识及验证
光伏并网逆变器建模和仿真研究概要

东南大学硕士学位论文光伏并网逆变器建模和仿真研究姓名:唐金成申请学位级别:硕士专业:电机与电器指导教师:林明耀20080512摘要摘要随着I:业技术的迅猛发展,能源问题越米越受到人们的重视。
如何开发利用可再生资源以解决当前的能源危机成为一个热I’J话题。
人们普遍认为在目前可知的、并且已经得到比较广泛利用的可再生能源中,技术含量最高、最有发展前途的是太刖能。
太刖能利用的主流方向是光伏并网发电。
在光伏并网发电系统中,并网逆变器为核心。
因此,本文主要研究适用于光伏并网发电系统的逆变器。
论文首先描述了光伏电池的工作特性,研究了常见光伏阵列模型。
在此基础上,在MATLAB仿真环境F,开发了光伏阵列通片j仿真模型,分析了光伏阵列最人功率点的跟踪控制方法,最终采用干扰观测法实现了光伏阵列的最大功率点跟踪。
论文详细分析了Dc/Dc变换电路、DC/AC逆变电路的工作原理和r作特性。
光伏并网发电系统中主电路参数的选择对于系统能否正常工作、系统输出电流波形质量的好坏有着重要的作用。
使_}}j舭TLAB中的POWERSYSTEMBLOCKSETS工具软件建立了DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路的动态模型.并进行了在开环和闭环谢种情况卜的仿真。
由DC/Dc变换电路、DC/AC逆变电路两个部分通过DCIink连接组成光伏并网逆变器。
通过对DC/DC变换电路的占空比调制实现了光伏阵列输出电压的控制,使光伏阵列运行在最大功率点。
通过对DC/AC逆变电路的舣环控制,以取得与电网电压同步的正弦电流输出和直流母线侧电压的稳定,其中电流内环采用滞环电流跟踪控制,电压外环采用PI控制。
最后,实验说明了仿真结果的止确性。
论文在给出孤岛效应危害的基础上,分析了目前常用的被动式、主动式孤岛检测方法,并采用并网电流幅值扰动法实现反孤岛效应。
【关键词】:建模,仿真,光伏并网,是大功率点跟踪,电流滞环控制,反孤岛效应AbstractAbstractWiththerapiddevelopmentoftechnology,peoplepaymoreandmoreattentiontotheproblemofenergy.Itbecomesahottopicthathowtoexploitanduserenewableresourcetoresolveenergycrisisrecently.Ongeneralview,amongtherenewableenergywhichpeoplehaveknownandusedextensively,solarenergyhasthemostteehnicalcontentandwoulddevelopbestinfuture.Themainphaseofutilizationofsolarenergyisphotovoltaic(PV)grid—connectedsystem,Thegrid-connectedinverteristhekeyforthePVsystem.TheefficientinverterforthePVsystemispresentedinthethesis.Firstly,theoperationpropertiesofPVcellareintroducedandthePVarraymodelisstudiedinthisthesis.Onthebasisofthestudy,aversatilesimulationmodeIforPVartayisdevelopedunderMATLABenvironment.Themaximumpowerpointtracing(MPPT)controlmethodofPVarrayisgiven,andtheperturbationandobservation(P&o)areadoptedtoachieveMPPTofPVarrayfinally.Secondly,theprinciplesandcharacteristicsofDC/DCconverter,DC/ACinverterareanalyzedindetailsinthisthesis.TheparameterselectionofmaincircuitinthePVgrid.connectedsystemwillconcemdirectlywhetherthesystemcanoperateproperly,andwillinfluencesthequailtyofoutputcurrent.TwodynamicmodelsofDC/DCconverter,DC/ACinverteraredevelopedusingPOWERSYSTEMBLOCKSETStooloftheMATLAB.Somesimulationresultsforopenloopandcloseloopconditionsaregiveninthisdissertation.Thirdly,thePVgdd.connectedjnverterconsistsofaDC/DCconverterandaDC/ACinverterandthetwopartsarecombinedbyaDClink.BymodulatingthedutycycleofDC/DCconverter,thePVarrayoutputvoltageiscontrolled,soPVarraycalf]operateonmaximumpowerpoint.DC/ACconverteradoptsdoubleloopcontrol,asaresult,thesinusoidalwaveoutputcurrentissynchronizedwithgridvoltageandDCbusvoltagecanleveloff.Currentandvoltageloopadoptshysteresis—bandcurrenttrackingcontrolandPIcon订olrespectively.Atlast,theexperimentresultsverifythesimulationanalysis.TheislandingeffectshouldbepreventedinPVgrid-connectedsystem.Theactiveandpassivedetectingmethodsareinves._tigatedinthisthesisKeyword:ModulingtSimulation,PVgad-connected,Maximumpowerpointtrackingcurrenthysteresiscontrol,Anti-islandingeffectlI东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
光伏并网逆变器调试报告

光伏并网逆变器调试报告一、调试目的本次调试的目的是对光伏并网逆变器进行功能和性能的检测和调试,确保逆变器能够稳定可靠地并网运行。
二、调试内容1.逆变器基本功能测试:包括开关机功能、并网检测功能、电压、电流和功率测量功能等的正常运行。
2.并网稳定性测试:逆变器在并网运行状态下,检测其稳定性和响应时间,确认逆变器在电网波动和故障情况下能够快速正确响应并保持稳定运行。
3.微网模式调试:如果逆变器支持微网模式,需要对其进行微网模式下的调试和测试。
4.故障保护功能调试:测试逆变器在过载、过温、短路等异常情况下的保护功能是否能够正常工作。
三、调试步骤和方法1.准备工作:检查逆变器和并网电网的接线是否正确,确认逆变器的参数设置与实际情况相匹配。
2.开关机测试:首先测试逆变器的开关机功能,通过操作逆变器的开关机按钮或遥控器,检测逆变器的开关机状态是否正常,并观察逆变器显示面板上的相应提示。
3.并网检测测试:在逆变器正常开机后,测试逆变器的并网检测功能。
可以通过局部模拟并网的方式进行测试,确认逆变器能够准确检测到电网的状态并进行相应的并网操作。
4.电压、电流和功率测量测试:通过接入电压、电流和功率仪器,测量逆变器输入和输出的电压、电流和功率,确保测量值在合理范围内,与逆变器显示面板上的数值保持一致。
5.并网稳定性测试:通过模拟电网的电压波动或短暂故障,观察逆变器的响应时间和稳定性。
检测逆变器能否在电网异常情况下自动切断输出、保护系统和设备的安全。
6.微网模式调试:如果逆变器具备微网模式功能,可以通过局部模拟微网的方式进行测试,确认逆变器在微网模式下的运行和切换是否正常。
7.故障保护功能测试:通过人为制造过载、过温、短路等异常情况,测试逆变器的保护功能是否能够及时触发,切断输出并保护系统设备的安全。
四、调试结果及分析在调试过程中,逆变器的基本功能和性能测试都能正常运行,包括开关机、并网检测、电压电流功率测量等功能。
如何测试逆变器MPPT最大功率点追踪功能

如何测试逆变器MPPT最大功率点追踪功能艾德克斯最新推出高速高性能光伏/太阳能仿真电源,是新能源测试领域的又一关键产品,可完成高性能的太阳能电池板输出仿真,为太阳能逆变器、光伏控制器及微网设备提供测试。
无论石油资源即将枯竭是否是个伪命题,发展可再生能源、清洁能源都是全球性共识。
中国光伏产业曾因欧盟反倾销而遭受重创,但随着国内光伏装机容量的大幅增长而重现繁荣。
截止2016年底,全球累计光伏安装量达305GW,中国累计光伏并网容量达77 GW,中国光伏发电的新增和累计装机容量均为全球第一,中国本土成为光伏产业最大市场。
中国企业如晶科、华为等在光伏组件及逆变器等关键设备领域的出货量也稳居全球第一。
按照中国在巴黎气候峰会上的承诺,到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%—65%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。
光伏作为非化石能源的重要一项,在实现这个总体目标的路径上,有这样几个关键词:分布式、领跑者、去补贴。
分布式:中国的太阳能资源丰富区主要分布于北部及高海拔地区,但电力负荷需求则较集中在东部沿海地区。
大规模太阳能发电站常建设于资源丰富区,电能消纳问题严重,“能发不能送” 导致了巨大的浪费。
而在负荷周边建设自发自用、余电上网的分布式光伏成为解决消纳问题的有力方法。
先找到能可靠消纳光伏发电量的负荷,再建光伏电站。
作为精准扶贫的重点手段,光伏扶贫项目也常采用分布式系统。
光伏系统的规模依负荷需求及可用占地面积而定,家用系统在几千瓦,商业及工业负荷系统常在几十千瓦至几兆瓦规模。
同时分布式系统常建设于屋顶等位置,光伏组件朝向及受遮蔽情况复杂,因而常选用组串式逆变器方案以求最大的发电效率。
光伏逆变器 三相不平衡检测方式

光伏逆变器三相不平衡检测方式Photovoltaic inverters play a crucial role in converting direct current (DC) generated by solar panels into alternating current (AC) suitable for use in household and industrial applications. One of the key functionalities of these inverters is the detection of three-phase imbalance, which ensures the smooth and efficient operation of the power system.光伏逆变器在将太阳能板产生的直流电转换为适用于家庭和工业应用的交流电方面发挥着至关重要的作用。
这些逆变器的一个关键功能是三相不平衡检测,它确保了电力系统的平稳和高效运行。
There are several methods employed for detecting three-phase imbalance in photovoltaic inverters. One common approach involves monitoring the voltage and current levels in each phase. By comparing these levels, the inverter can detect any significant deviations that may indicate an imbalance. Additionally, advanced inverters utilize algorithms that analyze the waveform patterns of the electrical signals to identify potential imbalances.光伏逆变器中三相不平衡的检测方法有多种。
浅析电力系统模型参数辨识

浅析电力系统模型参数辨识(贵哥提供)特性;数学模型是以数学表达式来描述实际系统的特性,通过数字仿真计算来分析其过程。
物理模型具有物理概念明确、能自然保护各种复杂物理因素的优点,但模型实际代价高且费时费力,并且有的情况因受到实际限制而不能进行模拟。
数学模型虽然有时难以包含所有物理因素,但随着计算机技术的迅速发展,用以数字仿真计算进行分析研究已愈来愈显出其简便、灵活、代价小的优越性。
辨识的基本过程如图1,利用待测系统动态过程提供的输入、输出数据,不断调整模型结果和参数,使模型结果尽量接近实际结果。
图中X是输入向量,丫是量测向量,图I辨识的过程三、电力系统模型参数辨识方法参数辨识的方法可以大致分为离线与在线两类。
由于在线的方法考虑了电力系统运行的实际情况等影响,而成为电力系统分析主要采用的方法。
1 •传统的辨识方法传统的方法多为离线方法,主要包括卷积分辨识法、相关辨识法、频域FFT 法、⑹最小二乘法、⑺极大似然法等,这些辨识方法虽然已经发展的比较成熟和完善,但也还存在着一定的不足和局限。
传统辨识方法一般要求输入信号已知且必须具有较丰富的变化。
这一条件在某些动态预测系统和过程控制系统中,系统的输入往往无法精确获得或不允许随意改变,因此这些传统的方法不便直接应用;对于线性系统的辨识具有很好的辨识效果,但对于非线性系统往往不能得到满意的辨识结果;普遍存在着不能同时确定系统的结构与参数以及往往得不到全局最优解的缺点。
2.基于神经网络的辨识方法神经网络技术⑹具有良好的非线性映射能力、自学习适应能力和并行信息处理能力。
在辨识非线性系统时,可以根据非线性静态系统或动态系统的神经网络辨识结构,利用神经网络所具有的对任意非线性映射的任意逼近能力,来模拟实际系统的输入和输出关系,而利用神经网络的自学习、自适应能力,可以方便地给出工程上易于实现的学习算法,[9,10]经过训练得到系统的正向或逆向模型。
Volterra级数是对Taylor级数的推广,是具有存储(记忆)能力的Taylor级数,可用于研究非线性系统。
光伏项目逆变器的安装、调试方案

光伏项目逆变器的安装、调试方案一、准备工作在进行光伏项目逆变器的安装和调试之前,需要做一些准备工作以确保顺利进行。
以下是准备工作的步骤:1. 确定逆变器的安装位置:选择一个通风良好、无遮挡物的位置,并确保逆变器与光伏电池板之间的距离不超过规定值。
2. 检查组件和配件:确保所有组件和配件的完整性和正确性,包括逆变器、电缆、保险丝等。
3. 确保安全:在进行任何工作之前,确保工作区域安全,关闭主电源,并确保不会发生触电等危险。
二、安装逆变器完成准备工作后,可以开始进行逆变器的安装。
以下是安装逆变器的步骤:1. 固定逆变器:根据逆变器的安装说明,将逆变器固定在选择好的位置上,确保牢固可靠。
2. 连接电缆:将电缆连接到逆变器的输入端和输出端,确保连接牢固,并按照电缆的标准进行正确接线。
3. 连接地线:将逆变器的地线连接到地线系统,以确保设备的安全运行。
4. 安装保险丝:根据逆变器的安装说明,安装逆变器所需的保险丝,以保护设备免受电流过载的损害。
5. 检查连接:在安装完逆变器后,仔细检查所有连接是否正确,并确保没有松动或损坏。
三、调试逆变器安装完成后,需要对逆变器进行调试以确保其正常运行。
以下是调试逆变器的步骤:1. 打开主电源:打开主电源,使逆变器开始工作。
2. 监测输出电压:使用适当的仪器,监测逆变器的输出电压是否符合规定的范围。
如果电压不稳定或超出范围,需要对逆变器进行调整或修改参数。
3. 监测输出功率:使用合适的仪器,监测逆变器的输出功率是否符合预期。
如果功率不符合要求,可以进行相应的调整或修复。
4. 检查保护机制:确保逆变器的保护机制正常工作,如过载保护、短路保护等。
5. 检查通信功能:如果逆变器具有通信功能,需要检查其与监控系统的通信是否正常。
四、总结光伏项目逆变器的安装和调试是确保光伏发电系统正常运行的关键一步。
通过正确安装逆变器,并进行适当的调试,可以提高光伏发电系统的效率和可靠性。
在整个过程中,务必注意安全,遵守相关的安全操作规程和标准。
光伏逆变器直流对地绝缘阻抗值
光伏逆变器直流对地绝缘阻抗值
直流对地绝缘阻抗值的测定是光伏逆变器质量检测的重要环节之一。
在工厂出厂前和安装后,都需要对逆变器进行直流对地绝缘阻抗值的测试。
通常情况下,这个数值需要满足一定的标准要求,以确保逆变器在运行过程中不会因为绝缘问题而引发安全隐患。
光伏逆变器直流对地绝缘阻抗值的高低直接影响着逆变器的安全性和可靠性。
如果绝缘阻抗值过低,就会增加逆变器出现漏电、短路等故障的风险,甚至可能导致火灾等严重后果。
因此,光伏逆变器制造商和安装商在生产和安装过程中都需要严格控制直流对地绝缘阻抗值,确保其符合相关标准要求。
总之,光伏逆变器直流对地绝缘阻抗值是光伏系统中一个至关重要的参数,它直接关系到逆变器的安全性和稳定性。
在光伏系统的设计、生产和安装过程中,都需要严格控制和测试这个数值,以确保光伏逆变器的安全可靠运行。
光伏并网逆变器调试报告
光伏并网逆变器调试报告一、报告目的本报告旨在对光伏并网逆变器进行调试与测试,以确保逆变器正常工作并达到设计要求。
二、调试内容1.设备连接:将光伏电池板与逆变器连接,确保连接稳固、电缆完好,无任何短路、接触不良等问题。
2.电源接入:将逆变器接入电源,检查电源电压是否符合设计要求,并确保电源接线正确。
3.通信调试:逆变器通过通信模块与监控系统进行数据传输与管理,需要对通信模块进行调试,确保信号传输稳定可靠。
4.逆变器参数调整:按照逆变器的使用说明,调整逆变器参数,包括并网电压、频率、功率因数等,使逆变器输出符合要求。
5.并网检测:逆变器需要检测并网电网的状态,确保并网可靠与安全,需要进行并网检测与保护功能的调试。
三、调试步骤及结果1.设备连接:将光伏电池板与逆变器通过正负极线缆进行连接,确保连接良好,并使用万用表检查线缆的电阻值,确认无异常情况。
2.电源接入:将逆变器的输入端与电源接线盒连接,检查电源电压是否符合逆变器的输入要求,确保电源接线正确并稳定。
3.通信调试:使用监控系统对逆变器进行通信调试,确认逆变器与监控系统的通信模块连接正常,并通过监控系统获取逆变器的相关参数,如输出功率、电流等,确认通信稳定可靠。
4.逆变器参数调整:按照逆变器的使用说明书,对逆变器的参数进行调整,包括并网电压、频率、功率因数等,根据实际要求进行设定,并通过监控系统进行参数读取,确保参数设定准确。
5.并网检测:进行并网检测与保护功能的调试,通过将逆变器与电网连接,并对电网状态进行模拟测试,确认逆变器能够有效检测电网的状态,并进行相应的保护措施,保证并网的可靠与安全。
四、调试结果及问题解决在以上调试步骤中,发现并解决了一下问题:1.设备连接问题:在设备连接时,发现光伏电池板与逆变器之间的正负极线缆接触不良,导致逆变器无法正常运行。
经过重新连接并测试,问题得到解决。
2.电源接入问题:在电源接入时,发现电源电压不稳定,不符合逆变器的输入要求。
光伏并网逆变器的逆变效率试验
实验名称:光伏并网逆变器的逆变效率试验一、实验目的:光伏并网逆变器的效率是决定光伏并网发电系统整体效率的重要参数。
对其进行全面、有效的评估与测定,无论是对于光伏并网工程设计中逆变器的选取还是对于科研中逆变器的研究都具有重要的意义。
二、实验原理:一个光伏并网逆变器由两部分组成,最大功率点追踪部分(从光伏阵列获得最大功率MPP P ),和DC-AC 变换部分(将直流电dc P 变换为交流电ac P )。
(一)最大功率点跟踪效率(MPP-tracking efficiency )MPPT 效率,包括MPPTstat η与MPPTdyn η,指一段时间内,逆变器从太阳能电池组件获得的直流电能与理论上太阳能电池组件工作在最大功率点在该时段输出的电能的比值。
静态最大功率点跟踪效率MPPTstat η,表征当太阳能电池输出特性曲线一定时,逆变器在多大程度上可以跟踪到太阳能电池的最大输出功率。
而动态最大功率点跟踪效率MPPTdyn η可以用来衡量当太阳能电池输出曲线复杂多变情况下,逆变器对最大功率点跟踪的响应速度。
MPPT 效率的数学计算公式为:00()()MM T dc MPPT T MPPP t dtPt dt η=⎰⎰ 其中,()dc P t 表示逆变器从太阳能电池获得的实时功率;()MPP P t 表示太阳能电池理论上提供的实时的最大功率点功率。
(二)转换效率(Conversion efficiency )转换效率concv η是指,一段时间内。
逆变器交流输出端输出的电能与直流输入端输入的电能的比值。
其数学表达式为:0()()MM T ac conv T dcPt dt Pt dt η=⎰⎰ 其中,()ac P t 表示逆变器AC 输出端子输出的实时功率;()dc P t 表示逆变器DC 输入端子输入的实时功率。
(三)总效率(Overall efficiency )总效率t η表示,一段时间内.逆变器交流输出端输出的电能与理论上太阳能电池组件工作在最大功率点在该时间段输出的电能的比值,从定义可知:00()()MM T ac t conv MPPT T MPP P t dtP t dt ηηη=⋅=⎰⎰ 理论上的最大功率点跟踪效率、转换效率和总效率的计算公式如上所示,但是在实验过程中,无法得到()ac P t ()dc P t ()MPP P t 的表达式,只能测得其瞬时值,因此无法通过以上表达式计算出各个效率。
光伏并网逆变器多种功能协调控制的研究
光伏并网逆变器多种功能协调控制的研究党克,衣鹏博,刘子源,田勇(东北电力大学,吉林吉林132012)摘要:针对光伏(ph〇t〇V〇haic,PV)发电并网过程中谐波电流导致的电能质量下降和低电压穿越过程中无法提供充足的无功补偿的问题,将有源电力滤波器(active power filter,APF)、静止无功补偿器(static reactive power com-pensator,STATCOM)和逆变器形成一个在同一新型拓扑上的多功能协调控制系统。
在光伏并网过程中,该系统 通过基于瞬时无功功率原理的/P-/q法计算得出补偿电流•以消除电流谐波并提升电能质量。
在光伏系统低电压穿 越(low voltage ride through,LVRT)时通过控制逆变器输出电压和电网电压的相位差汐来调节系统输出的无功功率,支撑并网点电压。
通过预同步处理实现改善电能质量与LV R T两种功能之间自由切换,避免了电流冲击,在 Mat lab中通过仿真证明了协调控制系统的可行性。
关键词:光伏并网逆变器;有源电力滤波器;静止无功补偿器;低电压穿越;谐波检测与合成;模式切换中图分类号:TM77 文献标志码:A文章编号:1009-5306(2021)02-0006-06Research on Unified Control of Various Functions of Photovoltaic Grid-connected InverterDANG Ke,YI Pengbo,LIU Ziyuan .TIAN Yong(Northeast Electric Power University, Jilin 132012, China)Abstract:In the process of photovoltaic grid-connected ,the harmonic current caused by power quality decline and low voltage across cannot provide sufficient reactive power compensation, the active power filter (APF) and static reactive power compensator (STAT- COM) combined with inverter to form a multi-functional coordination control system in the same new topology. In the process of photovoltaic grid-connection, the system calculates the compensation current through the method /p-zq based on the instantaneous reactive power principle,eliminates the current harmonic, and improves the power quality. In the low voltage crossing of the photovoltaic system, the reactive power output of the system is adjusted by controlling the phase difference between the output voltage of the inverter and the voltage of the grid(5), and the voltage of the parallel node is supported. The free switch between the two functions of improving power quality and low voltage ride through is realized through pre-synchronous processing to avoid current shock. The feasibility of the coordinated control system is proved by simulation in Matlab.Key words: photovoltaic grid-connected inverter;active power filter ( APF) ; static reactive power compensator ( STATCOM) ; low voltage ride throughCLVRT) ;harmonic detection and synthesis;mode switch光伏(PhotovoltaiC,P V)发电作为目前已经产 业化的可再生能源生产技术受到广泛关注。
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光伏逆变器机电暂态模型功率控制参数辨识及验证
何芳;丛雨;王立强
【期刊名称】《内蒙古电力技术》
【年(卷),期】2022(40)3
【摘 要】针对电网机电仿真程序中光伏模型功率控制参数典型化、精确度低、无
法体现实际机组特性等问题,提出一种光伏逆变器机电暂态功率控制参数辨识方法,
通过粒子群算法与仿真模拟相结合的技术手段,对光伏逆变器有功、无功控制环节
的控制参数进行寻优计算求解,得出的结果与实际控制器硬件在环仿真试验进行偏
差对比,分析了参数辨识结果的数据,验证了该辨识方法的有效性。
【总页数】6页(P1-6)
【作 者】何芳;丛雨;王立强
【作者单位】内蒙古电力(集团)有限责任公司内蒙古电力科学研究院分公司
【正文语种】中 文
【中图分类】TM464
【相关文献】
1.基于功率解耦控制的并网光伏发电系统机电暂态模型2.面向故障暂态建模的光伏
并网逆变器控制器参数辨识3.基于暂态分析和系统辨识的光伏并网逆变器建模4.
基于暂态响应轨迹的光伏逆变器参数辨识方法5.基于Vector Fitting的光伏并网
逆变器控制器参数频域辨识方法
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