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基于光伏动态电流参考值的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略
被引量:
2
1
作者
刘文飞
赖辉
+2 位作者
杨勇
牛浩明
苗虹
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期55-67,共13页
随着光伏接入容量的不断提升,电网电压跌落时光伏脱网会影响系统稳定运行,因此光伏系统应具备低电压穿越(LVRT)能力。然而,目前常用的两级式光伏并网系统LVRT控制策略存在光伏动态响应慢及控制效果受限于光伏P–U特性曲线的数学模型精...
随着光伏接入容量的不断提升,电网电压跌落时光伏脱网会影响系统稳定运行,因此光伏系统应具备低电压穿越(LVRT)能力。然而,目前常用的两级式光伏并网系统LVRT控制策略存在光伏动态响应慢及控制效果受限于光伏P–U特性曲线的数学模型精度等问题,且未考虑局部阴影条件下的适用性。基于此,提出一种基于光伏动态电流参考值的LVRT控制策略。首先,在建立两级式光伏并网系统及光伏电池P–U特性数学模型的基础上,分别对目前常用的基于定直流母线电压和基于光伏P–U特性曲线的LVRT控制的原理及不足进行了分析。其次,针对前级boost电路的控制构造了具有自适应收敛特性的光伏输出电流动态参考值以对光伏工作点进行直接调整。该策略无需对光伏P–U特性曲线数学模型进行求解,避免求解误差的同时加快了光伏动态响应速度。此外,在最大功率跟踪(MPPT)算法中引入故障解耦模块,在电网低电压故障期间对MPPT输出电压参考值进行锁定,避免MPPT无效运算带来的电压参考值偏移,使系统在故障结束时能以最快速度恢复至最大功率点。最后,通过仿真将所提策略与目前常用的基于定直流母线电压和基于光伏P–U特性曲线的LVRT控制策略在多种环境条件下进行对比。仿真结果表明:与定直流母线电压控制策略相比,所提策略下光伏动态响应快;与现有基于光伏P–U特性曲线的控制策略相比,所提策略不受P–U特性误差的影响,在辐照度变化尤其局部阴影条件下均能很好地实现低电压穿越。
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关键词
两级式光伏并网系统
低电压穿越
局部阴影
动态电流参考值
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职称材料
不对称故障下两级式光伏并网系统低电压穿越控制
被引量:
22
2
作者
王诗雯
刘飞
+3 位作者
刘沁怡
庄一展
黄艳辉
查晓明
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期91-99,共9页
并网逆变器在传统低电压穿越控制中存在有功功率指令不明确,易受直流电压外环控制参数影响的问题。此外两级式光伏并网系统中前级DC-DC变换器根据直流母线电压波动情况被动调整光伏输出功率,导致光伏侧动态响应速度较慢。提出了一种结...
并网逆变器在传统低电压穿越控制中存在有功功率指令不明确,易受直流电压外环控制参数影响的问题。此外两级式光伏并网系统中前级DC-DC变换器根据直流母线电压波动情况被动调整光伏输出功率,导致光伏侧动态响应速度较慢。提出了一种结合超级电容的两级式光伏并网系统不对称故障低电压穿越控制策略,该策略重点关注低电压穿越期间光伏侧的输出特性,可根据逆变器的输出能力计算其可输出的最大有功功率,利用直流母线两端的超级电容变换器稳定母线电压,光伏升压变换器用于控制光伏功率出力以快速与逆变器有功功率出力匹配。仿真结果表明,在不对称故障下,所提方法可在稳定直流母线电压的同时,实现光伏侧输出功率的快速调节。
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关键词
两级式光伏并网系统
不对称故障
低电压穿越
超
级
电容
有功指令共享
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职称材料
基于有功指令共享的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略
被引量:
10
3
作者
王诗雯
刘飞
+3 位作者
庄一展
刘沁怡
黄艳辉
查晓明
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期99-105,共7页
传统低电压穿越控制下,两级式光伏并网系统的前级和后级变换器控制相互独立。因此前级变换器需要根据直流母线电压波动被动地调整其输出功率,动态响应速度较低。针对这一问题,提出了一种基于有功功率指令共享的两级式光伏并网系统低电...
传统低电压穿越控制下,两级式光伏并网系统的前级和后级变换器控制相互独立。因此前级变换器需要根据直流母线电压波动被动地调整其输出功率,动态响应速度较低。针对这一问题,提出了一种基于有功功率指令共享的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略。该策略可以根据网侧电压降落深度动态调整后级变换器的有功功率指令,同时使光伏阵列根据该有功功率指令主动调整输出功率,保持直流母线电压恒定。通过仿真和实验将所提控制策略与现有的低电压穿越控制策略进行对比分析,结果表明:所提控制策略下光伏阵列的输出电压、电流的波动明显减小,且2台变换器输出功率动态响应加快,验证了所提控制策略的有效性。
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关键词
低电压穿越
两级式光伏并网系统
控制策略
动态响应
有功指令共享
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职称材料
两级式光伏并网系统的单参数最大功率点跟踪研究
4
作者
蒲鹏鹏
杨海柱
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2009年第6期765-768,共4页
光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势,为提高太阳能的利用率,最大功率点的跟踪成了一个关键问题.常用方法是直接检测太阳能电池的输出电压和输出电流,连续计算太阳能电池的输出功率,通过寻优的方法来获得太阳能电池的最大功率.根据两...
光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势,为提高太阳能的利用率,最大功率点的跟踪成了一个关键问题.常用方法是直接检测太阳能电池的输出电压和输出电流,连续计算太阳能电池的输出功率,通过寻优的方法来获得太阳能电池的最大功率.根据两级式光伏并网系统的特性及最大功率点跟踪原理,提出采用检测系统逆变器的输出电流1个参数,也能实现最大功率点跟踪.基于TMS320LF2407控制的硬件电路,实现了快速准确跟踪最大功率点的要求.
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关键词
两级式光伏并网系统
最大功率点跟踪
开关占空比
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职称材料
基于PSpice ABM的光伏并网系统仿真研究
5
作者
方波
白政民
康龙云
《电源技术》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期861-863,946,共4页
为探索光伏并网系统的PSpice仿真方法,以实际课题中两级式光伏并网逆变系统为背景,根据光伏电池的物理数学模型,采用orCAD/PSpice10.5模拟行为模型(ABM)方法建立了光伏阵列仿真模型和光伏并网发电控制器模型,实现了两级式光伏并网逆变...
为探索光伏并网系统的PSpice仿真方法,以实际课题中两级式光伏并网逆变系统为背景,根据光伏电池的物理数学模型,采用orCAD/PSpice10.5模拟行为模型(ABM)方法建立了光伏阵列仿真模型和光伏并网发电控制器模型,实现了两级式光伏并网逆变系统级仿真,并对光伏并网发电系统受温度、光照影响进行了仿真分析。仿真结果表明,采用PSpice可对大型光伏阵列并网发电系统进行较高精度的模拟仿真,基于PSpice ABM建模的光伏并网系统仿真具有实际工程意义,为光伏系统级仿真提供了一种方便有效的仿真方法和手段。
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关键词
PSPICE仿真
模拟行为模型
两级式光伏并网系统
锁相环
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职称材料
不对称故障下低电压穿越的多目标解耦控制策略
被引量:
2
6
作者
刘沁怡
钟启迪
+3 位作者
王诗雯
卢亚军
孙金平
刘飞
《电力工程技术》
北大核心
2024年第1期108-116,共9页
在传统不对称故障低电压穿越控制中,由于控制自由度有限,并网逆变器控制存在无法同时实现输出电流负序分量和直流侧电压二倍频波动抑制的问题。对此,文中提出一种不对称故障下两级式光伏并网系统低电压穿越的多目标解耦控制策略。该策...
在传统不对称故障低电压穿越控制中,由于控制自由度有限,并网逆变器控制存在无法同时实现输出电流负序分量和直流侧电压二倍频波动抑制的问题。对此,文中提出一种不对称故障下两级式光伏并网系统低电压穿越的多目标解耦控制策略。该策略将逆变器的控制目标设置为输出电流负序分量抑制,给出了综合考虑逆变器输出电流限幅和无功输出需求的逆变器电流内环控制参考值计算方法;通过双向Buck-Boost变换器将超级电容接入直流母线电容两端维持其电压稳定,并将直流侧电压二倍频波动转移至超级电容输入侧进行抑制。仿真结果表明,相比传统控制方法,所提控制策略有效降低了逆变器三相间的不平衡度,改善了输出电流畸变,减小了直流侧电压二倍频波动。
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关键词
两级式光伏并网系统
不对称故障
低电压穿越
超
级
电容
二倍频波动
多目标解耦控制
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职称材料
题名
基于光伏动态电流参考值的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略
被引量:
2
1
作者
刘文飞
赖辉
杨勇
牛浩明
苗虹
机构
国网甘肃省电力公司电力科学研究院
四川大学电气工程学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期55-67,共13页
基金
国家电网有限公司科技项目(52272222001J)。
文摘
随着光伏接入容量的不断提升,电网电压跌落时光伏脱网会影响系统稳定运行,因此光伏系统应具备低电压穿越(LVRT)能力。然而,目前常用的两级式光伏并网系统LVRT控制策略存在光伏动态响应慢及控制效果受限于光伏P–U特性曲线的数学模型精度等问题,且未考虑局部阴影条件下的适用性。基于此,提出一种基于光伏动态电流参考值的LVRT控制策略。首先,在建立两级式光伏并网系统及光伏电池P–U特性数学模型的基础上,分别对目前常用的基于定直流母线电压和基于光伏P–U特性曲线的LVRT控制的原理及不足进行了分析。其次,针对前级boost电路的控制构造了具有自适应收敛特性的光伏输出电流动态参考值以对光伏工作点进行直接调整。该策略无需对光伏P–U特性曲线数学模型进行求解,避免求解误差的同时加快了光伏动态响应速度。此外,在最大功率跟踪(MPPT)算法中引入故障解耦模块,在电网低电压故障期间对MPPT输出电压参考值进行锁定,避免MPPT无效运算带来的电压参考值偏移,使系统在故障结束时能以最快速度恢复至最大功率点。最后,通过仿真将所提策略与目前常用的基于定直流母线电压和基于光伏P–U特性曲线的LVRT控制策略在多种环境条件下进行对比。仿真结果表明:与定直流母线电压控制策略相比,所提策略下光伏动态响应快;与现有基于光伏P–U特性曲线的控制策略相比,所提策略不受P–U特性误差的影响,在辐照度变化尤其局部阴影条件下均能很好地实现低电压穿越。
关键词
两级式光伏并网系统
低电压穿越
局部阴影
动态电流参考值
Keywords
two-stage PV grid-connected system
low-voltage ride-through
partial shadow
dynamic current reference value
分类号
TM464 [电气工程—电器]
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
不对称故障下两级式光伏并网系统低电压穿越控制
被引量:
22
2
作者
王诗雯
刘飞
刘沁怡
庄一展
黄艳辉
查晓明
机构
武汉大学电气与自动化学院
出处
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期91-99,共9页
文摘
并网逆变器在传统低电压穿越控制中存在有功功率指令不明确,易受直流电压外环控制参数影响的问题。此外两级式光伏并网系统中前级DC-DC变换器根据直流母线电压波动情况被动调整光伏输出功率,导致光伏侧动态响应速度较慢。提出了一种结合超级电容的两级式光伏并网系统不对称故障低电压穿越控制策略,该策略重点关注低电压穿越期间光伏侧的输出特性,可根据逆变器的输出能力计算其可输出的最大有功功率,利用直流母线两端的超级电容变换器稳定母线电压,光伏升压变换器用于控制光伏功率出力以快速与逆变器有功功率出力匹配。仿真结果表明,在不对称故障下,所提方法可在稳定直流母线电压的同时,实现光伏侧输出功率的快速调节。
关键词
两级式光伏并网系统
不对称故障
低电压穿越
超
级
电容
有功指令共享
Keywords
two-staged grid-connected photovoltaic system
asymmetrical fault
low-voltage riding-through
super-capacitor
power-command sharing
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于有功指令共享的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略
被引量:
10
3
作者
王诗雯
刘飞
庄一展
刘沁怡
黄艳辉
查晓明
机构
武汉大学电气与自动化学院
出处
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期99-105,共7页
文摘
传统低电压穿越控制下,两级式光伏并网系统的前级和后级变换器控制相互独立。因此前级变换器需要根据直流母线电压波动被动地调整其输出功率,动态响应速度较低。针对这一问题,提出了一种基于有功功率指令共享的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略。该策略可以根据网侧电压降落深度动态调整后级变换器的有功功率指令,同时使光伏阵列根据该有功功率指令主动调整输出功率,保持直流母线电压恒定。通过仿真和实验将所提控制策略与现有的低电压穿越控制策略进行对比分析,结果表明:所提控制策略下光伏阵列的输出电压、电流的波动明显减小,且2台变换器输出功率动态响应加快,验证了所提控制策略的有效性。
关键词
低电压穿越
两级式光伏并网系统
控制策略
动态响应
有功指令共享
Keywords
low-voltage ride-through
two-stage PV grid-connected system
control strategy
dynamic response
active-power-command-sharing
分类号
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
两级式光伏并网系统的单参数最大功率点跟踪研究
4
作者
蒲鹏鹏
杨海柱
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2009年第6期765-768,共4页
基金
河南省教育厅科技计划项目(2007480003)
河南理工大学博士基金资助项目(648193)
文摘
光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势,为提高太阳能的利用率,最大功率点的跟踪成了一个关键问题.常用方法是直接检测太阳能电池的输出电压和输出电流,连续计算太阳能电池的输出功率,通过寻优的方法来获得太阳能电池的最大功率.根据两级式光伏并网系统的特性及最大功率点跟踪原理,提出采用检测系统逆变器的输出电流1个参数,也能实现最大功率点跟踪.基于TMS320LF2407控制的硬件电路,实现了快速准确跟踪最大功率点的要求.
关键词
两级式光伏并网系统
最大功率点跟踪
开关占空比
Keywords
two stages grid -connected photovoltaic system
maximum power point trahcking
duty cycle
分类号
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于PSpice ABM的光伏并网系统仿真研究
5
作者
方波
白政民
康龙云
机构
许昌学院电气信息工程学院
华南理工大学电力学院
广东省绿色能源技术重点实验室
出处
《电源技术》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期861-863,946,共4页
基金
河南省科技攻关项目(112102310536)
河南省教育厅科学技术研究重点项目(14A470007)
文摘
为探索光伏并网系统的PSpice仿真方法,以实际课题中两级式光伏并网逆变系统为背景,根据光伏电池的物理数学模型,采用orCAD/PSpice10.5模拟行为模型(ABM)方法建立了光伏阵列仿真模型和光伏并网发电控制器模型,实现了两级式光伏并网逆变系统级仿真,并对光伏并网发电系统受温度、光照影响进行了仿真分析。仿真结果表明,采用PSpice可对大型光伏阵列并网发电系统进行较高精度的模拟仿真,基于PSpice ABM建模的光伏并网系统仿真具有实际工程意义,为光伏系统级仿真提供了一种方便有效的仿真方法和手段。
关键词
PSPICE仿真
模拟行为模型
两级式光伏并网系统
锁相环
Keywords
PSpice simulation
analogy behavioral model(ABM)
double-stage grid-connected photovoltaic system
phase-locked loop(PLL)
分类号
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
不对称故障下低电压穿越的多目标解耦控制策略
被引量:
2
6
作者
刘沁怡
钟启迪
王诗雯
卢亚军
孙金平
刘飞
机构
武汉大学(综合能源电力装备及系统安全湖北省重点实验室)
武汉大学电气与自动化学院
国网经济技术研究院有限公司
出处
《电力工程技术》
北大核心
2024年第1期108-116,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51877160)。
文摘
在传统不对称故障低电压穿越控制中,由于控制自由度有限,并网逆变器控制存在无法同时实现输出电流负序分量和直流侧电压二倍频波动抑制的问题。对此,文中提出一种不对称故障下两级式光伏并网系统低电压穿越的多目标解耦控制策略。该策略将逆变器的控制目标设置为输出电流负序分量抑制,给出了综合考虑逆变器输出电流限幅和无功输出需求的逆变器电流内环控制参考值计算方法;通过双向Buck-Boost变换器将超级电容接入直流母线电容两端维持其电压稳定,并将直流侧电压二倍频波动转移至超级电容输入侧进行抑制。仿真结果表明,相比传统控制方法,所提控制策略有效降低了逆变器三相间的不平衡度,改善了输出电流畸变,减小了直流侧电压二倍频波动。
关键词
两级式光伏并网系统
不对称故障
低电压穿越
超
级
电容
二倍频波动
多目标解耦控制
Keywords
two-stage grid-connected photovoltaic system
asymmetrical fault
low voltage ride through
super-capacitor
double-frequency fluctuation
multi-objective decoupling control
分类号
TM464 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于光伏动态电流参考值的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略
刘文飞
赖辉
杨勇
牛浩明
苗虹
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
2
不对称故障下两级式光伏并网系统低电压穿越控制
王诗雯
刘飞
刘沁怡
庄一展
黄艳辉
查晓明
《电网技术》
EI
CSCD
北大核心
2023
22
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职称材料
3
基于有功指令共享的两级式光伏并网系统低电压穿越控制策略
王诗雯
刘飞
庄一展
刘沁怡
黄艳辉
查晓明
《电力自动化设备》
EI
CSCD
北大核心
2023
10
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职称材料
4
两级式光伏并网系统的单参数最大功率点跟踪研究
蒲鹏鹏
杨海柱
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
2009
0
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职称材料
5
基于PSpice ABM的光伏并网系统仿真研究
方波
白政民
康龙云
《电源技术》
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
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下载PDF
职称材料
6
不对称故障下低电压穿越的多目标解耦控制策略
刘沁怡
钟启迪
王诗雯
卢亚军
孙金平
刘飞
《电力工程技术》
北大核心
2024
2
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职称材料
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