光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究外文翻譯

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1、早地筱針俺丈丿外文翻譯題目:光伏并網(wǎng)逆變器控制策略研究專業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí):學(xué)生:任磊(20114220)指導(dǎo)教師:李生民職稱:副教授高科學(xué)院年實(shí)現(xiàn)光伏數(shù)字控制電源逆變器的設(shè)計(jì)摘要逆變器是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)接口,而它的控制技術(shù)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。木文簡(jiǎn)要介紹了光伏并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理,逆變器的線性控制模型,它的控制設(shè)計(jì)和數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的工作過程受到關(guān)注。提岀要實(shí)現(xiàn)在正弦電流控制零穩(wěn)態(tài)謀差,采用帶通濾波器BPFM(帶通濾波器的模式),控制器和逆變器控制輸出的電流,實(shí)現(xiàn)TMS320LF2407A(DSP)高性能逆變器的并網(wǎng)。采用控制器的設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù)和仿真數(shù)字信號(hào)處理器來實(shí)現(xiàn)小

2、型光伏逆變器的控制。關(guān)鍵詞:光伏,電源逆變器,零穩(wěn)態(tài),帶通濾波器,數(shù)字信號(hào)處理器1引言隨著煤,石油和其他化石燃料的枯竭,太陽(yáng)能作為一種清潔,安全,綠色,可再生能源,止在成為一個(gè)高污染的化石燃料的主耍替代能源。在最近的幾十年屮,太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)得到了空前的發(fā)展,包括利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)已成為一個(gè)重要的手段??稍偕茉春筒⒕W(wǎng)逆變器的關(guān)鍵設(shè)備,以及光伏發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)的接口的主要設(shè)備,光伏發(fā)電逆變控制技術(shù)已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)??刂葡到y(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)主耍是數(shù)字控制系統(tǒng),它具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,控制靈活,可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)、檢測(cè)與維修方便等。太陽(yáng)能光伏發(fā)電主耍分為獨(dú)立型和并網(wǎng)型倆中,而逆變器無論在那倆中型中

3、都耍應(yīng)用。太陽(yáng)能光伏發(fā)電具有以下不同的三個(gè)特點(diǎn):1效率高:由于一般矩陣卜?太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率很低,一般小于15%,因此需要高效率的逆變器;第二,波形畸變小,功率因數(shù)高:并網(wǎng)型太陽(yáng)能電站輸出的點(diǎn)與外部并網(wǎng),逆變器輸出波形必須與外部電網(wǎng)相一?致。要滿足波形失真小于5%的耍求,其諧波含量高于3%,功率因數(shù)接近仁第三是在復(fù)雜的環(huán)境中使用時(shí),穩(wěn)定性耍求高,而用于邊遠(yuǎn)山區(qū)的發(fā)電和獨(dú)立型太陽(yáng)能發(fā)電廠的所在的島嶼,環(huán)境相對(duì)較差。基于恢復(fù)特性的逆變器,口前研究的各種方法對(duì)家庭和并網(wǎng)光伏發(fā)電也被稱為電磁干擾小,不影響其他的生活環(huán)境。2分析數(shù)字控制的設(shè)計(jì)相對(duì)于傳統(tǒng)的模擬控制,數(shù)字控制具有許多優(yōu)點(diǎn),如對(duì)扭轉(zhuǎn)

4、復(fù)朵控制算法的實(shí)現(xiàn),對(duì)這樣的參數(shù)識(shí)別、智能控制、網(wǎng)絡(luò)控制得到了改善,提高了系統(tǒng)的控制性能,更靈活的帶寬增益設(shè)置控制參數(shù),通過調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)的軟件,而硬件結(jié)構(gòu)又簡(jiǎn)單,它的部件數(shù)少;避免存在溫度漂移的模擬,提高了系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性;老化問題的到解決,易維修和保養(yǎng)。這是因?yàn)閿?shù)字控制技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn),電氣設(shè)備中使用數(shù)字控制已成為主流。在電力傳輸?shù)臄?shù)字控制領(lǐng)域已經(jīng)流行,但在電力領(lǐng)域,口前市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品仍然是模擬控制。這是由兩個(gè)原因造成的:第一,電力傳輸設(shè)備的機(jī)械負(fù)載是負(fù)載電源。后者比前者的時(shí)間常數(shù)的低幾個(gè)數(shù)量級(jí),因此,為了保持聯(lián)系和控制延遲更敏感的數(shù)字控制采樣。傳統(tǒng)的模擬控制器,控制性能將顯著卜?降。其次

5、,對(duì)于大量的中小型電源,DSP的價(jià)格太高,增加了控制成本的壓力。然而,近年來,隨著技術(shù)方案和硬件成本的下降,使數(shù)字控制的逆變電源各種控制選項(xiàng)性能已大大提高:主要包括數(shù)字PID控制,無差拍控制,重復(fù)控制,滯壞電流控制。這些控制方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):PID控制在工業(yè)小的廣泛應(yīng)用,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),數(shù)字PID控制簡(jiǎn)單實(shí)用,易于實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是動(dòng)態(tài)性能仍不理想。基于動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快的無茅拍控制方法的系統(tǒng)狀態(tài)方程,但系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差?;谥芷谛院奢d重復(fù)控制系統(tǒng)的內(nèi)模原理,但對(duì)于隨機(jī)免疫性能差。此外,逆變器控制方法述包括變結(jié)構(gòu)控制,模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。光伏逆變器的特點(diǎn),本文建立了一個(gè)線性的并網(wǎng)逆變器的控制模

6、型,在對(duì)傳統(tǒng)的PID控制的不足的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了在零穩(wěn)態(tài)正弦電流控制誤差的條件下,帶通濾波器的類型(BPFM使用帶通濾波器模式)控制器和逆變器輸出電流的控制,實(shí)現(xiàn)高性能逆變器和網(wǎng)絡(luò)操作。在分析的基礎(chǔ)上,控制方案選擇的方法,以及系統(tǒng)參數(shù)的仿真設(shè)計(jì),以DSP作為控制器來實(shí)現(xiàn)小型光伏逆變器的控制。3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理光伏發(fā)電系統(tǒng)框圖如圖1所示。該系統(tǒng)由光伏陣列,直流/直流(Boost升壓電路),逆變器電路,采樣電路,DSP控制器和隔離變壓器六個(gè)主要部分組成,該系統(tǒng)是一個(gè)有兩個(gè)階段的隔離變壓器的逆變器系統(tǒng),根據(jù)實(shí)際需要,獲得獨(dú)立和操作模式倆種網(wǎng)絡(luò)。太陽(yáng)能光伏列陣將收集到一個(gè)直流電源,然后通過升壓器

7、轉(zhuǎn)化為400V的直流電壓源,與光伏陣列實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT),這樣有助于提高系統(tǒng)的整體效率,而且容易實(shí)現(xiàn)全橋逆變電路的網(wǎng)絡(luò)控制。逆變器頻率采用的是單極性正弦脈寬調(diào)制(SPWM)的方法,在不增加開關(guān)頻率的前提下,提高了諧波頻率的SPWM波形,使輸出電壓的諧波分量可以有效的控制。過濾開關(guān)全橋電路高頻SPWM逆變器輸岀濾波的正弦波基本為當(dāng)?shù)刎?fù)荷和實(shí)現(xiàn)單機(jī)模式;也可以通過高頻隔離變壓器向電網(wǎng)提供電力,以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)操作模式。

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