单相电压精小型

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单相电压精小型

三相电表接线图单相电表三相电相间电压三相电

作者:万博国际官网 发布时间:2019-05-14 20:11

  为提拔基于Boost电路的两级式光伏逆变器的并网运转不变性,钻研了不合错误称毛病下光伏逆变器的运转特征,提出了以Boost调理直流母线电压共同负序电压前馈的电流节制计谋,来实现低电压穿梭(Low Voltage Ride Through,LVRT)。起首,阐发了两级式光伏逆变器的通例Boost电压节制模式和电流节制计谋。在电网毛病时通过引入基于毛病前光伏阵列最大功率点电压前馈的母线电压节制外环转变Boost电压节制模式,以不变直流母线电压和预防逆变器过流。接着,为在不合错误称毛病时期节制并网电流三相对称,提出了基于电网负序电压前馈的电流节制计谋;连系按照电压跌落深度间接给定参考值的体例调理输出电流,为电网供给无功功率支持;为实现前述电流节制,设想了基于二阶广义积分器(Second Order Generalized Integrator,SOGI)的正负序分手锁相模块。最初,操纵PSCAD/EMTDC仿线 kW光伏逆变器模子进行节制计谋验证,成果表白该计谋在单相电压跌落至0.2 p.u时仍能倏地无效地抑止直流母线电压升高,使光伏逆变器平安地实现低电压穿梭。

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  中文援用格局:甘德树,裴星宇,柯清派,等. 不合错误称毛病下两级式光伏逆变器的LVRT计谋[J].电子手艺使用,2019,45(2):124-128.

  跟着光伏发电在电力体系中所占的比例日渐升高,其对电力体系的平安不变运转带来了新的影响与应战。有关尺度中要求光伏逆变用具有必然的威力[1]。

  目前,国内对付光伏逆变器的低电压穿梭钻研正处于成长中。常用光伏逆变器可划分为单极式和双极式两类。此中,文献[2]设想了基于正、负序双同步坐标系下抑止逆变侧输出有功功率颠簸的LVRT节制计谋;文献[3]提出了抑止对称毛病的间接功率节制计谋和抑止的基于正序、负序电流的双闭环矢量节制计谋;文献[4]和[5]以抑止并网负序电流为节制方针,提出了基于前馈解耦的正负序双电流闭关键制的LVRT计谋;文献[2]~[5]所提出的方式虽能取得较好的结果,但均是针对单级式光伏逆变器进行设想,并分歧用于。为实现两级式光伏逆变器的低电压穿梭,文献[6]和文献[7]设想了基于电网正序电压定向的矢量节制计谋,连系直流侧卸荷电路,包管电网产生各类不合错误称毛病光阴伏逆变器的不变运转;文献[8]和文献[9]通过节制超等电容接收有功功率,不变直流母线电压,削减光伏阵列注入逆变器的功率,来实现低电压穿梭。文献[6]~文献[9]均是通过附加的硬件辅助电路来实现两级式光伏逆变器的LVRT。

  综上,本文从改良计谋的层面上,钻研了不合错误称电压毛病下基于Boost升压电路的两级式光伏逆变器的低电压穿梭节制计谋,在LVRT时期,通过引入一个基于毛病前最大功率点电压前馈的母线电压节制外环转变Boost部门的电压节制模式,由其担任调理光伏阵列的输出功率,以消弭逆变器交、直流侧功率差别,从而到达不变直流母线电压和预防逆变器过流的目标;设想了以抑止负序电流为方针的基于电网负序电压前馈的电流节制计谋,连系给定有功、无功电流指令的体例节制输出电流,三相电表接线图单相电表三相在毛病时期为电网供给无功功率支持,协助体系规复。操纵100 kW的光伏逆变器PSCAD仿真模子,验证了本文理论钻研的准确性。并操纵100 kW的光伏逆变器PSCAD仿真模子,验证了本文理论钻研的准确性。

  按照国度电网公司2011年公布的《光伏电站接入电网手艺划定》要求,当电网电压跌落至图1所示的曲线以下时,光伏逆变器能够从电网切出。

  本文所钻研的两级式光伏逆变器由前级Boost升压电路和后级DC/AC逆变电路形成,其电路拓扑如图2所示[10]。

  按照前文阐发,对付两级式光伏逆变器而言,实现LVRT的环节在于电压跌落时应倏地消弭交、直流侧功率差别。为此,引入一个基于毛病前最大功率点电压前馈的母线电压节制外环,转变Boost部门的电压节制模式,将不变直流母线电压作为节制方针,此时,Boost节制框图如图4所示。

  图中,Udc为直流母线电压,Umax为毛病产生之前采用MPPT算法所得到的光伏阵列最大功率点电压参考值。阐发上图有:

  (1)在电压跌落时,直流母线电压Udc将会上升,从而图4中虚线框内的外环电压PI节制器会输出正的节制量,叠加到Umax大将会使得光伏阵列的事情点偏移到最大功率点右侧;

  (2)对付光伏阵列,当现实事情电压别离向左、向右偏离最大功率点电压时的功率变迁如图 5所示。

  按照光伏阵列的P-U特征,其最大功率点电压Umax正常处在其开路电压的0.8倍位置处[10],因而,三相电表接线图光伏阵列最大功率点电压右侧的输出功率对电压的均匀变迁率较左侧要大,当图5中的ΔU1=ΔU2时,具有关系PleftPright。

  综上,单相电表在电压跌落时,通过图4中所示的毛病前最大功率点电压前馈的节制体例,配以恰当的节制器参数可倏地抬升光伏输出电压Upv来减小其输出功率,从而节制直流母线电压处在平安范畴内。

  据图可知,当SOGI的核心频次与输入信号的频次不异时,则输出信号v′与v拥有不异的幅值和相位,qv′与v幅值不异,可是相位滞后90°。因而,SOGI可实现对输入信号的正交处置,从而操纵其可实现正负序分手。三相电相间电压

  界说K=Ud_faultP/UN(此中Ud_faultP为毛病时正序电压,UN为并网点额定电压)为电压跌落深度。为实现对电网的无功支持,本文所采纳的方式为按照电压跌落深度给定电流指令id_fault*(本文取imax=IN)的体例,具体如图9所示。

  图中t0为检测到电压毛病(即K0.9)时辰,t1到t2为电流调解历程,t3为毛病起头规复的时辰;此中,id_fault*连结为imax的时间设定为5 ms。在不外流的条件下,输出最大的无功电流。两者的计较公式具体如下:

  依照上式所示关系,最终将有功电流调至Kimax。综上,本文所设想LVRT计谋的总体节制布局如图10所示。

  操纵PSCAD/EMTDC搭建100 kW两级式并网光伏体系模子,具体仿线所示。

  阐发仿线(a)显示出,采用通例节制计谋的光伏逆变器,在电网产生不合错误称毛病时,因为电网负序电压具有,导致逆变器的输出电流三相不合错误称,且谐波含量增大;通过图11(b)可知,因为通例节制计谋下,在电网低电压毛病时,Boost部门仍进行MPPT算法,以致PpvPout,在外环电压节制器的感化下,使得逆变器输出电流大增,最大值达482 A,远凌驾平安范畴;图11(c)表白因为负序重量的具有,导致并网功率发生二倍频颠簸,三相电有一相电压低因而,直流母线电压也具有二次谐波重量,与式(3)相符,此时母线 V摆布。

  (2)图12(a)和图12(b)表白采用本文所设想的LVRT计谋在电网产生不合错误称毛病时,逆变器的输出电流仍连结三相对称,且未呈现过流征象;在电网低压毛病时期,逆变器输出220 A摆布的无功电流,为电网供给必然的无功功率支持;因为本文采用电网负序电压前馈的节制手段,抑止了并网电流的负序重量,无效抑止了并网功率的二倍频颠簸,从而使得直流母线(c)可知此时颠簸幅值仅为30 V摆布;图12(c)显示出,在毛病产生5 ms后,直流母线电压的升高即被抑止,最大为865 V,随后减小不变在785 V到820 V之间,充实申明了图4所示节制布局能无效调理光伏阵列的输出功率,节制直流母线电压在平安范畴内。

  本文针对基于Boost电路的两级式光伏逆变器提出了不合错误称电压毛病下的LVRT计谋:设想了基于网侧负序电压前馈的电流节制计谋,电相间电压三相电有一相电压低连系给定有功、无功电流参考值的体例,在包管毛病时期电流质量的同时能为电网供给无功功率支持;设想了基于毛病前最大功率点电压前馈的Boost母线电压节制环,可在LVRT时期将直流母线电压节制在平安范畴内;本文所设想节制计谋不改动现有两级式逆变器硬件布局,具备优秀的顺应性。三相电表接线图单相电表三相电相间电压三相电有一相电压低


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