采用Boost的两级式光伏发电并网逆变系统 被引量：76

1

作者 程军照 吴夕科 +1 位作者 李澍森 左文霞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2048-2052,共5页

在光伏并网发电中,为了提高效率,必须实行最大功率点跟踪,而为了实现并网,直流侧电压必须高于电网电压幅值,这就限制了光伏电池电压的调节范围。对一种单相光伏发电并网逆变系统进行了研究,它由Boost DC/DC电路和逆变桥组成。前级Boost... 在光伏并网发电中,为了提高效率,必须实行最大功率点跟踪,而为了实现并网,直流侧电压必须高于电网电压幅值,这就限制了光伏电池电压的调节范围。对一种单相光伏发电并网逆变系统进行了研究,它由Boost DC/DC电路和逆变桥组成。前级Boost斩波电路则通过调节占空比而改变光伏阵列的输出电压,实现最大功率点跟踪;后级逆变电路采用电压外环,电流内环的双环控制方法,电压外环控制逆变侧电容电压的稳定,电流内环控制并网电流实现并网。在这种系统中,最大功率点跟踪和并网是相互独立的,互不干扰,使整个系统更加灵活可靠。主要研究了逆变系统各重要元件参数的选取方法以及逆变系统的控制方法。最后用MatlabR2007a/Simulink进行了仿真,证明了该逆变系统的可行性。 展开更多

关键词 并网光伏发电 逆变系统 Boost新波电路 最大功率点跟踪 直接电流控制 MATLAB仿真

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基于功率前馈的单相光伏并网控制策略 被引量：25

2

作者 姜世公 王卫 +1 位作者 王盼宝 刘桂花 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期16-19,30,共5页

根据单相光伏并网逆变器的特点,针对两级式拓扑结构,对传统的双环控制方式(电压外环、电流内环)进行了详细分析,在此基础上提出一种基于输入功率前馈环节的新型光伏并网逆变器控制算法。该算法将光伏板输出功率作为前馈量加入到电流内环... 根据单相光伏并网逆变器的特点,针对两级式拓扑结构,对传统的双环控制方式(电压外环、电流内环)进行了详细分析,在此基础上提出一种基于输入功率前馈环节的新型光伏并网逆变器控制算法。该算法将光伏板输出功率作为前馈量加入到电流内环,使电流环给定含有输入功率信息。通过分析,该算法能有效提高传统控制方式输出电流对输入功率发生变化时的响应速度,使系统的动态响应性能更加优越。通过Matlab/Simulink对所设计算法进行了仿真分析,并给出有/无功率前馈环节输出电流对输入功率变化响应的对比,结果显示了该算法的有效性。同时设计1 kW试验样机,试验结果表明样机的动态响应特性也有明显的提高,进而证明了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 并网逆变器 两级式拓扑 双环控制 功率前馈 电流环 动态响应

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考虑电网阻抗影响的光伏并网逆变器稳定性与谐振分析及设计 被引量：23

3

作者 解宝 周林 +2 位作者 郝高锋 谢星宇 郑堃 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期6662-6670,共9页

电网阻抗的存在可能引发光伏并网逆变器的谐波谐振,甚至不稳定。通过建立单相光伏并网逆变器的等效阻抗模型和等效控制模型,分析系统稳定性和谐振的关系,指出当光伏并网逆变器处于临界稳定状态时,系统由于阻抗匹配而出现谐振现象,且阻... 电网阻抗的存在可能引发光伏并网逆变器的谐波谐振,甚至不稳定。通过建立单相光伏并网逆变器的等效阻抗模型和等效控制模型,分析系统稳定性和谐振的关系,指出当光伏并网逆变器处于临界稳定状态时,系统由于阻抗匹配而出现谐振现象,且阻抗匹配的频率为系统开环截止频率。为降低并网电流中的谐波含量,应使光伏并网逆变器始终具有足够的稳定裕度,为此提出了“坚强的”光伏并网逆变器设计方案,且给出了详细的设计步骤。仿真和实验结果表明,所提的光伏并网逆变器能够输出较高质量的并网电流,其对电网阻抗具有很强适应性。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 等效阻抗模型 等效控制模型 稳定性与谐振分析

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电网电压不平衡下光伏并网逆变器的同步技术 被引量：22

4

作者 党克 郑玉浩 严干贵 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期87-94,共8页

为了保证光伏并网逆变器在电网电压不平衡下可靠地向电网输送功率,需要提高逆变器的同步跟踪能力及动态响应性能。提出一种基于比例积分简化型谐振调节器的锁频环(PISR-FLL)技术。PISR-FLL具有高增益带宽及频率自适应特点,能够从不平衡... 为了保证光伏并网逆变器在电网电压不平衡下可靠地向电网输送功率,需要提高逆变器的同步跟踪能力及动态响应性能。提出一种基于比例积分简化型谐振调节器的锁频环(PISR-FLL)技术。PISR-FLL具有高增益带宽及频率自适应特点,能够从不平衡电网电压中准确快速地估算出基波频率正、负序分量。改进的锁频环(FLL)通过增益系数线性化后不但可以保证频率自适应调节,控制结构也变得简单,易于数字实现。仿真和实验结果表明该PISR-FLL技术精度高,动态性能优越,可以满足不平衡电网条件下电网信号同步跟踪要求。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 比例积分简化型谐振调节器 锁频环 电网同步

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基于MMC技术的光伏并网逆变器原理及仿真研究 被引量：22

5

作者 贾林壮 冯琳 +2 位作者 李国杰 李素非 江秀臣 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第21期78-85,共8页

模块化多电平换流器(MMC)已成为最具前景的多电平技术,分析了以MMC为核心换流器的光伏并网逆变器的原理。并对MMC涉及的关键技术:MMC的调制和电压均衡进行了研究,提出了动态直接调制法和电容电压简化排序的均衡策略。在系统级采用传统... 模块化多电平换流器(MMC)已成为最具前景的多电平技术,分析了以MMC为核心换流器的光伏并网逆变器的原理。并对MMC涉及的关键技术:MMC的调制和电压均衡进行了研究,提出了动态直接调制法和电容电压简化排序的均衡策略。在系统级采用传统光伏并网逆变器的双闭环控制方法,构建了完整的基于MMC的光伏并网逆变器的仿真模型。结果表明:采用MMC作为核心换流器并基于普通双闭环控制设计光伏并网逆变器的方案不仅是可行的,而且具有低谐波等优势。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 模块化多电平换流器 直接调制法 电压均衡 最大功率点跟踪

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光伏并网逆变器低电压穿越优化设计研究 被引量：16

6

作者 张雅静 郑琼林 +1 位作者 卢远宏 马亮 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期984-990,共7页

依据国网电力科学研究院公布的《光伏电站接入电网技术规定》,提出光伏并网系统基于前馈控制的低电压穿越优化控制策略。前馈控制策略通过将电网电压以及负载电流的变化引入电流环,能有效加快电流环对扰动的反应速率,抵消电网的影响。... 依据国网电力科学研究院公布的《光伏电站接入电网技术规定》,提出光伏并网系统基于前馈控制的低电压穿越优化控制策略。前馈控制策略通过将电网电压以及负载电流的变化引入电流环,能有效加快电流环对扰动的反应速率,抵消电网的影响。以所研制的100kW光伏并网逆变器为研究对象,给出了仿真结果和实验验证。试验结果表明,所采用的控制策略有良好的动态性能,能抑制电网电压跌落时的逆变器过流,保障系统正常运行。 展开更多

关键词 大功率 光伏并网 逆变器 低电压穿越 前馈控制

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不对称电网电压下光伏并网逆变器控制策略研究 被引量：12

7

作者 刘力 于佳丽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2848-2856,共9页

光伏并网逆变器直接功率控制系统的两相静止坐标系模型无需旋转变换就可以实现无锁相环运行。但系统相关变量为交流量,采用比例积分(PI)控制不能实现无静差调节。并且在不对称电网电压的情况下,不能同时实现系统输出功率和网测电流质量... 光伏并网逆变器直接功率控制系统的两相静止坐标系模型无需旋转变换就可以实现无锁相环运行。但系统相关变量为交流量,采用比例积分(PI)控制不能实现无静差调节。并且在不对称电网电压的情况下,不能同时实现系统输出功率和网测电流质量的控制。针对上述问题提出一种协调自抗扰直接功率控制的设计方法,无需对网侧电流的正负序分量和电网电压负序分量进行提取,能够简化系统控制结构,提高鲁棒性。其中,为了避免电网频率变化影响,电网电压的正序分量分离采用自适应陷波滤波器技术。为了网侧电流和瞬时功率的协调控制,在自抗扰直接功率控制策略基础上,功率给定值采用加权的方法来获得。最后借助Matlab/Simulink对该文所提出的策略进行仿真,验证所提控制算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 不对称电网电压 协调自抗扰直接功率控制 自适应陷波滤波器

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不同电网故障时并网型光伏逆变器的动态特性分析 被引量：7

8

作者 裴庆磊 王立果 +1 位作者 刘丽莉 张一工 《现代电力》 北大核心 2013年第2期57-63,共7页

推导并网型光伏逆变器不同电网故障时在正、反同步旋转坐标系下的数学模型。对比强、弱光照条件下光伏逆变器的动态特性,指出电网发生对称故障时光伏阵列的工作状态由逆变器的功率送出能力决定。对常规控制策略下光伏逆变器的动态特性... 推导并网型光伏逆变器不同电网故障时在正、反同步旋转坐标系下的数学模型。对比强、弱光照条件下光伏逆变器的动态特性,指出电网发生对称故障时光伏阵列的工作状态由逆变器的功率送出能力决定。对常规控制策略下光伏逆变器的动态特性进行理论分析,指出电网发生不对称故障时常规控制策略中对输出电流的限制并不能限制每个单相的电流,负序分量的存在会造成直流母线电压和直流功率的二倍频波动,这种波动不会干扰最大功率追踪(MPPT)控制,逆变器输出电流中的三次谐波是由传统PI控制器不能对交流量实现无静差跟踪引起的,与直流母线电压波动无关。仿真算例验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 对称故障 不对称故障 并网型光伏逆变器 动态特性 最大功率追踪

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两级式光伏并网系统建模与控制研究 被引量：6

9

作者 董霞 甘信广 +1 位作者 陈冉 冀翠莲 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第5期579-583,共5页

建立了由Boost DC/DC电路和LCL滤波器的逆变电路组成的两级式单相光伏并网系统数学模型。前级Boost DC/DC电路采用变步长的扰动观察法调节占空比改变光伏阵列的输出电压,实现最大功率点的跟踪;后级LCL滤波器逆变电路采用电网电压前馈和... 建立了由Boost DC/DC电路和LCL滤波器的逆变电路组成的两级式单相光伏并网系统数学模型。前级Boost DC/DC电路采用变步长的扰动观察法调节占空比改变光伏阵列的输出电压,实现最大功率点的跟踪;后级LCL滤波器逆变电路采用电网电压前馈和电流跟踪控制技术,利用前馈补偿有效抑制电网波动,具有很好的跟随性能和抗干扰性能;改善系统的动态性能,有效减少系统产生的高次谐波。最后用Matlab软件对该模型进行了仿真,证明了建模和控制方法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 光伏并网系统 滤波器 BOOST电路 逆变电路 最大功率点跟踪

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中型功率光伏并网逆变器电磁辐射骚扰解决方法 被引量：5

10

作者 霍燕宁 王利强 陈超 《电源学报》 CSCD 2016年第1期109-113,共5页

为了提高光伏并网逆变器的效率,逆变器中的功率半导体器件往往采用较快的开关速度以降低其开关损耗。但提高开关速度会导致电路中的di/dt增大,产生的干扰相应增加,造成逆变器的传导骚扰、电磁辐射骚扰很难通过相应的标准。首先,以中型... 为了提高光伏并网逆变器的效率,逆变器中的功率半导体器件往往采用较快的开关速度以降低其开关损耗。但提高开关速度会导致电路中的di/dt增大,产生的干扰相应增加,造成逆变器的传导骚扰、电磁辐射骚扰很难通过相应的标准。首先,以中型功率光伏并网逆变器为例,分析并查找辐射骚扰源;然后,通过对机箱进行屏蔽,降低电源线共模电流等方法,使逆变器的电磁辐射骚扰通过标准限值要求。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 电磁辐射骚扰 解决方法

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基于FBD法的光伏并网系统谐波和无功电流的检测与补偿 被引量：4

11

作者 王睿宣 孙玉坤 +1 位作者 黄永红 李秋燕 《电测与仪表》 北大核心 2015年第1期58-63,69,共7页

基于光伏并网发电系统和并联型APF在拓扑结构、运行方式和控制方法等方面有诸多相同点,提出一种将有源滤波和无功功率补偿与光伏并网发电相结合的一体化系统。为了检测该供电系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD法的检测方法。该... 基于光伏并网发电系统和并联型APF在拓扑结构、运行方式和控制方法等方面有诸多相同点,提出一种将有源滤波和无功功率补偿与光伏并网发电相结合的一体化系统。为了检测该供电系统中的谐波和无功电流,提出了一种基于FBD法的检测方法。该方法测量电压相位产生参考电压来做投影变换,利用等效电导对负载电流进行分解,计算出基波正序有功、无功及谐波电流分量。与基于瞬时无功功率理论的电流检测方法相比,该方法没有复杂的Park变换和d-q变换,可以更加快速有效地进行电流实时检测,并且可以灵活应用于三相不平衡供电系统。仿真结果表明了该电流检测方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 光伏并网 FBD法 谐波与无功电流检测 逆变器补偿

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基于虚拟磁链的光伏并网逆变器同步方法 被引量：4

12

作者 匡珍春 谢仕义 温雯 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1176-1183,共8页

在电网发生不平衡故障情况下,光伏并网逆变器会因电网负序分量导致PWM正弦调制失真,电网同步跟踪精度差等问题,为此提出一种基于虚拟磁链(virtual flux,VF)的频率自适应同步方法。该方法结合VF无需电压传感器和二阶广义积分器(second or... 在电网发生不平衡故障情况下,光伏并网逆变器会因电网负序分量导致PWM正弦调制失真,电网同步跟踪精度差等问题,为此提出一种基于虚拟磁链(virtual flux,VF)的频率自适应同步方法。该方法结合VF无需电压传感器和二阶广义积分器(second order generalizd integrator,SOGI)无需进行正负序坐标运算双重优点。虚拟磁链可准确观测光伏逆变器定向电压矢量,利用SOGI的谐振特性避免正负序分量计算延时。锁频环(frequency lockedloop,FLL)为VF提供快速准确电网正序频率。仿真和实验结果表明所提虚拟磁链观测方法能够提高自适应同步跟踪的快速性和精确性。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 虚拟磁链 二阶广义积分器 锁频环

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光伏并网逆变器零电压穿越控制策略的研究 被引量：3

13

作者 陈艺峰 赵香桂 +1 位作者 王南 刘昭翼 《大功率变流技术》 2014年第3期16-19,共4页

针对光伏电站电网故障时突然脱网的不利影响,设计了一种光伏逆变器零电压穿越控制策略。采用基于电网电压正序分量的快速锁相技术,并根据电网电压的跌落深度给予并网点电压一定的无功支撑,实现了电网瞬时脱网情况下的不间断运行。250 k... 针对光伏电站电网故障时突然脱网的不利影响,设计了一种光伏逆变器零电压穿越控制策略。采用基于电网电压正序分量的快速锁相技术,并根据电网电压的跌落深度给予并网点电压一定的无功支撑,实现了电网瞬时脱网情况下的不间断运行。250 kW半实物仿真实验结果验证了该技术方案的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 零电压穿越 光伏发电 光伏并网逆变器

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基于谐波提取的非隔离型并网光伏逆变器漏电流检测研究 被引量：3

14

作者 康劲松 张凤岗 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期2113-2122,共10页

与隔离型逆变器相比,非隔离型并网光伏逆变器体积小、成本低、效率高,但往往容易产生共模漏电流,相应安全隐患增大,相关标准对漏电流抑制及保护提出了严格要求。该文对上述情况的漏电流问题进行研究,详细分析单相Boost+HERIC逆变拓扑漏... 与隔离型逆变器相比,非隔离型并网光伏逆变器体积小、成本低、效率高,但往往容易产生共模漏电流,相应安全隐患增大,相关标准对漏电流抑制及保护提出了严格要求。该文对上述情况的漏电流问题进行研究,详细分析单相Boost+HERIC逆变拓扑漏电流产生机理及漏电流谐波特征,然后分析漏电流检测硬件系统的局限性。在此基础上提出一种基于谐波提取的漏电流检测方法,有效解决了含有高频谐波漏电流检测不准确问题,实现了持续漏电流、突变漏电流的准确检测及保护。通过仿真及实验结果验证机理分析的正确性及侦测方法的有效性。该方法对含有高频漏电流的其他单相逆变拓扑及三相逆变拓扑均可使用。 展开更多

关键词 非隔离 并网光伏逆变器 高频谐振 共模漏电流 漏电流检测 谐波提取

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单级式光伏并网逆变器的快速MPPT方法 被引量：3

15

作者 古俊银 陈国呈 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期154-160,共7页

分析单级式光伏并网发电系统中光伏组件、滤波电容及并网逆变器之间的能量耦合关系,把光伏组件的P-V曲线划分为非稳定区、稳定区和滑模变结构区,并给出判别区域的方法。通过理论分析和计算推导,利用其三者之间的耦合关系,可仅根据滤波... 分析单级式光伏并网发电系统中光伏组件、滤波电容及并网逆变器之间的能量耦合关系,把光伏组件的P-V曲线划分为非稳定区、稳定区和滑模变结构区,并给出判别区域的方法。通过理论分析和计算推导,利用其三者之间的耦合关系,可仅根据滤波电容电压的变化,精确给出并网逆变器下一个功率周期的输出功率给定值,在一个功率周期内解除滤波电容与并网逆变器和光伏组件之间的能量耦合关系,优化MPPT的动态过程。提出的方法在系统启动及光伏组件输出功率发生剧烈变化的动态过程尤其适用。通过一台180W的单级并网逆变器样机实验验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 最大功率点跟踪 能量耦合 滤波电容

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改进的三相光伏并网谐振电流控制策略 被引量：3

16

作者 苗淼 李兴源 王曦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期985-991,共7页

以三相光伏并网逆变器为研究对象,推导电网电压及参考电流到并网电流传递函数,揭示电网电压直接和间接影响并网电流质量的机理,分析传统谐振控制器的不足,并设计改进的谐振电流控制器。仿真及实验表明,在电网电压畸变时,传统谐振控制器... 以三相光伏并网逆变器为研究对象,推导电网电压及参考电流到并网电流传递函数,揭示电网电压直接和间接影响并网电流质量的机理,分析传统谐振控制器的不足,并设计改进的谐振电流控制器。仿真及实验表明,在电网电压畸变时,传统谐振控制器输出并网电流谐波畸变率较大,而改进的谐振电流控制策略可有效抑制并网电流畸变。 展开更多

关键词 光伏并网 电压畸变 比例谐振 谐波补偿 三相逆变

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单相光伏并网逆变系统研究 被引量：2

17

作者 郭克 肖宁 《现代电子技术》 2012年第12期179-181,185,共4页

现今资源能源的危机与传统能源发电所造成的环境污染成为全球的一个重要问题亟待解决,太阳能光伏发电作为新能源发电的一种形式,具有广阔的发展前景。本文设计了3kW单相工频隔离型光伏并网逆变器。采用单相工频隔离型光伏并网逆变器为... 现今资源能源的危机与传统能源发电所造成的环境污染成为全球的一个重要问题亟待解决,太阳能光伏发电作为新能源发电的一种形式,具有广阔的发展前景。本文设计了3kW单相工频隔离型光伏并网逆变器。采用单相工频隔离型光伏并网逆变器为设计对象论述了光伏电池的工作原理和数学模型,应用PSIM软件、Matlab软件对系统进行仿真。验证了光伏电池输出特性与光伏等效电路及其数学模型的一致性,同时使并网电流与电网电压同频同相功能的实现得以验证。 展开更多

关键词 光伏并网 新能源发电 逆变器 PSIM

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三相光伏并网逆变器的无差拍控制研究

18

作者 汲德明 任一峰 +1 位作者 史元浩 韩天宝 《建筑电气》 2016年第12期56-60,共5页

光伏并网逆变器是整个光伏并网发电系统的核心,逆变器受外部环境和电网的干扰,会导致输出的电能存在畸变和谐波。为使并网发电系统输出高质量的交流电,前级采用双模式Boost升压电路,后级逆变器采用无差拍PWM控制算法,并在Matlab/Simulin... 光伏并网逆变器是整个光伏并网发电系统的核心,逆变器受外部环境和电网的干扰,会导致输出的电能存在畸变和谐波。为使并网发电系统输出高质量的交流电,前级采用双模式Boost升压电路,后级逆变器采用无差拍PWM控制算法,并在Matlab/Simulink环境下进行仿真。仿真结果表明,双模式Boost电路可以更高效实现MPPT(最大功率点跟踪)且减小开关损耗,无差拍控制算法使逆变器输出电流具有快速动态响应跟踪特性,还能有效保护系统的稳定性及降低谐波。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 光伏并网发电 无差拍控制 PWM MPPT Matlab Simulink 动态响应 双模式Boost电路

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推挽型光伏并网微逆变器控制策略研究 被引量：1

19

作者 刘芳 赖良发 苏建徽 《昆明理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第6期85-91,共7页

根据推挽型光伏并网微逆变器的拓扑结构特点提出了一种适合该拓扑的控制策略,详细分析了该控制策略的原理,推导了该控制策略下并网电流与其参考信号之间的约束关系,借助MATLAB仿真软件验证了控制策略的可行性.该控制策略使推挽型光伏并... 根据推挽型光伏并网微逆变器的拓扑结构特点提出了一种适合该拓扑的控制策略,详细分析了该控制策略的原理,推导了该控制策略下并网电流与其参考信号之间的约束关系,借助MATLAB仿真软件验证了控制策略的可行性.该控制策略使推挽型光伏并网微逆变器工作于电流源模式下,具有较高的并网电流质量. 展开更多

关键词 光伏并网 微逆变器 推挽 控制策略

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反激式微型逆变器新型功率解耦电路控制策略的研究 被引量：1

20

作者 胡林静 于士航 《电子技术应用》 北大核心 2017年第4期161-164,共4页

针对光伏并网微型逆变器中光伏电池的输出功率所含有两倍的工频功率脉动问题,提出了一种新型功率解耦电路,可以有效地减小解耦电容的容量,使整个微型逆变器的寿命得到延长。详细分析了交错反激式微型逆变器的拓扑结构组成、工作过程及... 针对光伏并网微型逆变器中光伏电池的输出功率所含有两倍的工频功率脉动问题,提出了一种新型功率解耦电路,可以有效地减小解耦电容的容量,使整个微型逆变器的寿命得到延长。详细分析了交错反激式微型逆变器的拓扑结构组成、工作过程及微型逆变器功率解耦的基本原理,并对目前较常用的三类功率解耦电路的工作方式及优缺点做了对比;对提出的功率解耦电路的两个工作模式及控制策略进行了详细分析,最后,在MATLAB仿真软件中搭建了带有功率解耦电路的交错反激式微型逆变器仿真模型,通过仿真实验可得功率解耦电路可以有效抑制功率脉动问题,控制策略可以实现单位功率因数并网。 展开更多

关键词 光伏并网 反激式 微型逆变器 功率解耦

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