控制参数对光伏并网系统间谐波电流影响分析.pdf
《控制参数对光伏并网系统间谐波电流影响分析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《控制参数对光伏并网系统间谐波电流影响分析.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、控制参数对光伏并网系统间谐波电流影响分析钟诚,贾冠华,王户赛,姜志富(东北电力大学,吉林吉林 )摘要:针对光伏并网系统在最大功率点跟踪(,)控制下直流侧电压振荡引起的间谐波电流现象,结合光伏逆变器控制系统特点,建立了单级式光伏并网系统解析模型。分析了直流侧电压振荡到交流侧间谐波电流的传变规律,并通过仿真实验验证了传变规律的准确性。分析了 控制参数和逆变器控制参数对光伏并网系统输出间谐波电流的影响。仿真结果表明 控制参数影响间谐波电流幅值和频率分布,逆变器控制参数在不同频段下对间谐波电流幅值影响不同。关键词:单级式光伏并网系统;电压振荡;间谐波电流;传变规律;控制参数中图分类号:文献标志码:文章
2、编号:(),(,):(),:;基金项目:国家自然科学基金(),吉林省自然科学基金()。收稿日期:作者简介:钟诚(),男,副教授,研究方向为新能源发电柔性并网控制、微电网智能控制等。引言随着新能源的快速发展,新能源高比例并网已成为未来能源互联网发展的新趋势,其中,光伏发电作为具有商业吸引力的发电方式之一,已取得了较快的发展和应用。然而,最大功率点跟踪(,)控制将导致光伏阵列输出直流侧电压振荡,通过光伏逆变器的传变作用,在交流侧产生间谐波电流分量 。文献 根据光伏并网系统在 作用下直流侧电压发生的三点式振荡现象,分析间谐波电流的产生机理和频率分布规律,并分析了 参数对间谐波电流幅值和频率分布的影响
3、。文献 进一步分析了光伏并网系统直流侧电压振荡呈现三点式振荡现象时,环境因素对间谐波电流幅值的影响。三点式电压振荡假定 控制采用伏特级扰动步长、毫秒级采样周期。然而,随着电力电子应用和控制技术的发展,控制多采用毫伏级扰动步长、微秒级采样周期,这使光伏并网系统直流侧电压呈现非三点式振荡。首先,本文根据 控制下直流侧电压非三点式振荡现象和光伏并网控制系统特点,建立了单级式光伏并网系统解析模型。其次,根据光伏系统解析模型,分析了间谐波电流的传变规律,并通过仿真实验验证了传变规律的准确第 卷第期(总第 期)年月 吉林电力 ()性。最后,分析了 控制参数和光伏逆变器控制参数对光伏并网系统输出间谐波电流的
4、影响。单级式光伏并网系统及间谐波电流建模 犕 犘 犘 犜控制环节建模单级式光伏并网系统采用扰动观察法 控制,使光伏阵列在环境变化下保持最大功率输出状态,逆变器控制采用电压前馈双闭环控制策略,和 、和 分别为输出电流和电压参考值的 轴分量。在扰动观察法 控制下,光伏阵列输出直流侧参考电压 满足:()()式中:为光照强度变化下光伏电池输出最大功率点电压理想值;、分别为功率和电压的变化量;为 扰动步长。由于光伏系统中非线性环节的固有延迟和扰动式 控制中非线性环节的影响,使光伏阵列输出直流侧电压呈现非线性振荡现象。在 控制作用下,光伏电池输出功率变化量与电压变化量的比值存在固有误差,直流侧电压呈现非线
5、性振荡现象,其振荡幅值受影响,振荡周期受影响。结合式()和系统非线性环节对电压变化产生的延时影响,建立了 控制环节分析模型(见图)。图中 为扰动步长增益系数,为 采样周期时间常数。图 控制环节分析模型根据文献 可知,当线性部分奈奎斯特曲线与非线性部分曲线在实轴左半部分存在唯一非零交点时,系统产生稳定振荡。为了满足振荡条件,线性部分至少存在个极点,使线性部分奈奎斯特曲线穿过负实轴,同时为了反映 参数对直流侧参考电压的影响,设置图所示线性环节,扰动步长增益系数 反映 对 产生的影响,采样周期时间常数 反映采样周期 对 产生的影响,反映系统采样周期的影响。当直流侧电压在采用扰动步长为 和 的 控制下
6、产生频率为非线性振荡时,图所示分析模型满足:()()()(烅烄烆)()式中:为四分之一个振荡周期内 的采样次数。根据式()可推得 、与 、的关系满足:()()()()()在 作用下,控制环节分析模型输出的直流侧电压振荡效果与实际直流侧电压振荡效果基本一致,证明了 控制环节分析模型的有效性和准确性。单级式光伏并网系统建模在单级式光伏并网系统中,光伏阵列输出电压 和电流 满足:()()式中:、分别为光伏阵列标准条件下的短路电流和开路电压;、为光伏阵列特性参数。由于光伏阵列输出电压电流存在较强非线性关系,式()在最大功率点处线性化处理得:()()()()()()式中:为光伏阵列输出电流;为最大功率点
7、电压;为最大功率点电流;光伏阵列等效注入电流 ()()();光伏阵列等效电导()()()。光伏逆变器采用双闭环电压前馈解耦控制,根据单级式光伏并网控制结构可得电压外环和解耦后电流内环满足:()()()()烅烄烆()式中:、分别为电压外环控制 环节的比例增益系数和积分增益系数;、分别为电流内环控制 环节的比例增益系数和积分增益系数;为滤波器等值电感;为电感等值电阻。光伏系统输出并网电流轴分量满足:()()即:()()解耦后光伏并网系统解析模型见图,为注第 卷第期(总第 期)吉林电力 年月入直流侧电容电流,为系统电压轴分量。图单级式光伏并网系统解析模型直流侧电压振荡到交流侧间谐波电流的传变规律根据
8、图可得,直流侧电压参考值 与光伏系统输出电流轴分量关系为:()()()式中:()、()分别为对 和 的传递函数。在 控制下,当直流侧参考电压 呈现幅值为 、频率为的振荡现象时,根据式()可得,直流侧电压振荡现象引入轴各次频率电流分量的幅值和相角分别为:()()()式中:为直流侧电压振荡初相角。通过派克反变换,将逆变器输出电流 轴分量、转换到三相静止坐标系中,即:熿燀燄燅 ()()()()()(熿燀燄燅)()式中:为电网同步角速度;为初始时刻轴与电网电压相夹角。在稳态条件下,可认为。由此可得,静 止 坐 标 系 下 光 伏 并 网 系 统 输 出 间 谐 波 电 流可表示为:()()()()()
9、在 静止坐标系下,分别取、。由式()可知,当 控制下引入振荡频率为的电压扰动时,光伏并网系统输出电流除基波分量以外,还包含两个角频率为()和()的电流分量,若为的非整数倍时,电流分量呈现间谐波性质,且间谐波电流分量幅值相同,相位不同。上述得到的式()、式()和式()解释了直流侧电压振荡到交流侧间谐波电流的传变规律,为了验证采用不同 控制参数时传变规律的正确性,根 据 表所 示 的 光 伏 系 统 参 数 搭 建 了 仿真模型。表光伏并网系统参数配置光伏阵列参数数值短路电流 开路电压 最大功率点电流 最大功率点电压 串联光伏电池数量个 并联光伏电池数量个光伏并网系统参数数值直流侧电容 滤波电感
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 控制 参数 对光 并网 系统 谐波 电流 影响 分析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。