前言:目前,由于世界自然资源消耗非常严重,各国都致力于清洁能源的发展。太阳能资源是这么多清洁能源中储量最大的,具有无污染、持久的特点。现在科学家们正在研究太阳能。本文将以单向光伏并网发电系统为研究对象。
1光伏并网发电系统分类
对于并网光伏发电系统,主要是通过并网逆变器将太阳能产生的直流电逐渐转化为与电力系统电压频率和相位一致的交流电,不再需要配合任何外部电力设备直接进入公共电力系统,使控制方式更加简单快捷,大大提高了系统运行的可靠性。根据并网逆变器的整体结构,光伏并网发电系统通常分为单级和两级并网发电系统。
1.单级并网发电系统
该系统的整体结构主要是光伏发电系统通过并网逆变器直接与电力系统连接;没有其他外部电气设备,中间环节少,结构复杂性低。然而,这个系统DC/AC在逆变器环节,必须共同进行光伏组件的最大功率跟踪控制和并网控制,因为系统在运行过程中只有一个控制部分,需要实现上述两个任务要求,对控制器有一定的要求,导致控制模式非常繁琐,因此系统在实际操作中的应用并不多。
1.两级并网发电系统
该系统主要以单级并网发电系统为基础,增加了Boost就并网光伏发电系统而言,升压电路主要分析两级之间的能量传递。一是在前级。DC/DC直流变换阶段的应用Boost升压电路通过控制器占空比跟踪光伏发电系统的最大功率,同时将输出电压提升到相对稳定可靠的状态。二是借助后级DC/AC逆变器逐渐将光伏发电系统输出产生的直流电转化为交流电,同时保持输出交流电和电力系统的电压频率和相位,顺利进入电力系统。它也可以允许它DC/DC链接只用于增加电压,然后让后级DC/AC逆变器环节用于光伏发电系统输出的最大功率跟踪和并网,广泛应用于大多数系统。
2光伏发电系统并网控制策略
2.1并网逆变器拓扑
如果并网发电系统需要电能转换不能与并网逆变器分离,这是并网发电系统的核心部件,逆变器可根据直流侧电源性质分为两个不同的部件,根据电压源和电流源可分为两个不同的逆变器,电压源称为电压逆变器,直流侧称为电流源。目前,世界上主流的并网逆变器主要使用电压源,因为电流源逆变器需要串联大电感来提供DC电源输入。常见的单向正弦逆变器有三种不同的结构,即半桥、全桥和推拉。我们经常看到的是全桥逆变器。与其他两种逆变器相比,半桥逆变器开关设备少,结构相对简单,但输出电压范围相对较小,只有两段输入电压的一半,即在相同容量下,全桥逆变器额定电流小于半桥逆变器。然而,由于分压电容的存在,电流具有不平衡康电压的能力,但半桥逆变器设备较少,成本较低,即使有一定的缺点也经常使用。逆变器的输出电流变化比开关频率慢。开关切换动作范围内的输出电流发生变化,但当开关切换动作发生时,逆变器的输出电流会发生变化,电流会从半绕组转移到另一半绕组。如果绕组在一起,转移过程中不会有任何能量流失,但实际上变压器存在漏抗,由于漏抗的存在,开关动作时会有一些能量消耗,因为逆变器需要保护开关来阻断电路。
2.光伏并网系统逆变器控制模式
逆变器和城市电力并联运行输出控制可分为两种,一种是电压控制,另一种是电流控制。当光伏并网逆变器输出采用电压控制时,城市电力系统可视为无限定制交流电压源,是电压源和电压源平行系统,但系统不够稳定,运行时必须采用锁相控制技术,只有这样才能实现同步稳定运行,通过调整逆变器输出电压和相位控制输出,但由于锁相系统反应速度相对较慢,难以准确控制,此时会出现环流问题,需要采用一些特殊手段处理。逆变器在输出时使用电流唤醒控制没有这个问题,只需要控制逆变器的输出电流就可以达到并联运行的效果。与电源控制相比,该控制方法相对简单,应用广泛。
2.33输出电流的控制方式
如果要实现电网电压的实时跟踪,就需要使逆变器的输出电流与电网的电压同频同向。跟踪方法不是用信号博调制载波,而是用电流波形作为指示信号输出。在此过程中,实际电流波作为反馈信号,然后比较两个瞬时值来决定是否切断开关设备。常用的并网逆变器输出电流控制有三角波比较、滞环比较和定时比较。三角波比较是指指指指令电流和并网电流的实时比较,得到两者的偏差值,然后与三角波进行比较。放大器可以用比例和比例积分放大器进行比较。这种电流模式跟随误差大,软硬件复杂。输出电压中仍有与三角载波频率相同的谐波。三角波放大器增益有限,功率相对固定。时钟定制比较器用于定时比较。这样,首先设置一个固定的时钟来设置周期,这样可以定期进行指令信号和采样控制量。这样可以避免元器件开关频率过高。这种功率器的最高开关频率一般是时钟频率,但这种方法也存在一些缺陷,即电流控制误差没有一定的环宽,需要降低控制精度。滞环比较方法是将指令电流与实际并网电流进行比较。作为滞环比较器的输入,需要控制主电路的开关通断信号,可以控制电流并网的电流变化。这种控制方法具有以下特点。首先,硬件电路简单易控,响应电流超快,可实时控制,无需载波。与计算法和调制方法相比,谐波含量较高。与滞环宽度相比,电流跟误差范围固定。
结束语:
本研究的主题是基于光伏并网发电系统并网控制策略分析。从能量转换的角度来看,太阳能光伏发电的转换系数相对较高。通过检测太阳能电池板的输出电压和输出电流以及逆变器的并网电流,可以将这些检测信号输入控制器,通过调节并网电流的振幅来控制太阳能电池的输出功率,从而实现并网发电的最大功率。光伏并网发电系统因其自身的优势得到了广泛的认可,在保护环境的同时可以实现最大功率发电。