板串并联方便了各种不同区域的安装需求。光伏发电安全可靠,运行成本低,发电部件不易损坏,便于维护。由于具有诸多优点,光伏发电在世界范围内备受重视,发展前景片光明。光伏发电系统按其与电力系统的关系分为光伏发电系统和并网光伏发电系统。光伏发电系统主要应用于远离公共电网的无电地区和些特殊场所,如为边远农村海岛通信中继站边防哨所等公共电网难以覆盖的场合提供电源,也可作为野外移动式便携电源,系统由光伏阵列储能装置电能变换装置控制系统和配电设备等组成。并网光伏发电直接与公共电网相连,可为电力系统提供有功和无功电能,与光伏发电系统相比,并网光伏发电系统与公用电网的电能互补,可省略储能环节,减少建设投资,发电成本大大降低节省了储能环节充放电过程中的能量损失,提高了系统效率有利于改善电力系统的负荷平衡,降低电网损耗可以对公用电网起到调峰作用。如今,并网系统己占到了以上,成为光伏发电的发展潮流。并网逆变器是光伏并网发电系统的核心,其控制策略的选择及控制系统的设计直接影响整个并网系统的性能。随着我国光伏并网发电系统装机数量及容量的不断增加,光伏并网系统在电网故障时必须具有定的低电压穿越,能力,我国已明确对大中型光伏电站在电网故障时的能力作出了要求并制定了相关标准。因此,研究光伏并网控制策略与低电压穿越技术,对于规模化光伏电站并网缓解能源危机促进经济可持续发展等具有重大的现实意义。光伏并网发电的国内外发展概况国外发展概况从年开始,德国实施由政府补贴支持的个光伏屋顶计划,随后又扩展为个光伏屋顶计划,至年底实际安装的光伏屋顶总数已达万户。同时制定了可再生能源电力供应法,规定了光伏发电并网电价马克度,高于常规电价马克度,极大地刺激了光伏发电市场,为本国光伏逆变器企业的快速发展提供政策保障。美国也是较早进行光伏并网发电的国家之,世纪年代初开始实施计划,首批建造了以上的大型并网光伏电站座,其中容量最大的为,作为规模公共电力应用计划的部分年,美国又开始实施光伏建筑计划,共投资亿美元,专门用于开发新型光伏建筑集成材料采光技术,光伏调峰电力装置及光伏组件用并网发电模块等年月,美国总统克林顿宣布实施百万个太阳能屋顶计划,计划到年安装万套太阳能屋顶,总装机容量达,相当于座大型燃煤发电站的发电能力,每年可以减排二氧化碳量亿吨相当于万辆汽车的尾气排放量同时,通过该计划的实施将使光伏发电的成本由年的美分度下降到美分度。日本于年开始实施阳光计划,投资约亿美元,跃成为世界太阳电池的生产大国年提出了朝日七年计划,计划到年推广万套太阳能光伏屋顶住房,总功率达到年又提出了万光伏屋顶计划,目标是到年将安装总量为的太阳能电池。欧洲许多国家也纷纷制定光伏发展计划,如荷兰瑞士法国意大利西班牙芬兰等国,并投资巨资进行光伏发电技术的研发。发展中国家印度也宣布到年将建成万套太阳能屋顶并网发电系统。自年以来,全球光伏产业连续年以的速度增长,年全球光伏电池产量为兆瓦年,到年已经高达兆瓦年,增长了。年德国对可再生能源法进行了修订,新的补贴法案促使了德国光伏市场的爆发,随之而来的是发达国家新轮的政策热潮和全球光伏市场的高速发展。年月,日本经济产业省文部科学省国土交通省以及环境省联合发布了太阳能发电普及行动计划,确保太阳能电池的采用量按发电量计算到年增加到年度实际采用量的倍,到年增至倍,并在年后,将太阳能发电系统价格降至目前的半左右。年月日,美国参议院通过了揽子减税计划,将光伏行业的减税政策续延年。正是欧洲美国和日本的强有力支持,全球光伏逆变器市场呈现出片欣欣向荣的景象。国内发展概况我国光伏发电产业起步于世纪年代,世纪年代中期进入稳步发展阶段。太阳电池及其组件产量逐年稳步增加,经过多年的快速发展,我国已成为全球最大的光伏电池生产国。在光明工程和送电到乡等国家项目工程及世界光伏市场的有力推动下,截止年年底,我国光伏逆变器的累计装机容量达到万千瓦。光伏逆变器在我国国内的应用,与西方国家相比较要晚很多,我国光伏逆变器在国际市场所占的份额比较低,仅占。德国的早在年就开始进军光伏逆变器市场,而中国目前最好的光伏企业,合肥阳光电源与之相比较却晚了年。由于国内光伏逆变器市场规模较小,生产逆变器的厂商众多,专门用于光伏发电系统的逆变器制造商并不多,国内企业无论技术水平还是市场份额方面,跟流的光伏逆变厂商存在巨大的差距。但是,不少国内企业已经在逆变器行业已经研究多年,已经具备定的规模和竞争力,虽然在逆变国家电网公司光伏电站接入电网技术规范试行∥外文资料翻译及原文光伏逆变器低电压穿越的电流控制摘要该篇论文的目的是提出了种针对使用了低电压穿越行为的光伏电力系统最大电流幅值控制方法。该种最大电流幅值控制策略能够根据光伏阵列以及并网逆变器的额定功率的输出条件产生所需要的有功功率和无功功率。该方法可以轻易适合满足不同的低电压穿越的电网规范。本篇论文将详细介绍光伏并网发电系统中的最大电流幅值控制分析推导过程。将通过计算机模拟技术来验证提出的最大电流幅值控制方法的性能。关键词光伏电力系统,低电压穿越,最大电流幅值控制,单向并网逆变器。引言在过去的十年,连接到公用电网中的风力涡轮机数量显著提升。然而,严重的电压骤降会引起转子绕组中的过流现象,这将损坏转子侧转换器。因此,风力涡轮机应当能够进行低电压穿越行为。另方面,近期大量的光伏电力系统已经连接到电网上。当电压骤降时,他们的动态行为可能会对公用线路的稳定性造成很大影响。虽然目前光伏并网发电系统还没有官方规定,但是可以理解的是,其应该具备低电压穿越能力。许多国家拥有他们自己的低电压穿越电网标准。其中,图中可看到的,由德国提出的标准在许多文献中被广泛采用。图中显示了电压骤降和运行时间的关系。曲线上部区域表现分布式发电机的电网连接运行情况。曲线下部阴影区域表示分布式发电机应当进行跳闸保护。换句话说,标准要求分布式发电机在严重的电压骤降期间需保持长达秒钟的电网连接。由于公用线路电压低,分布式发电机可能无法向电网提供正常的有功功率,同时,不平衡电流可能会对分布式发电机造成严重伤害。因此,为了让分布式发电机实现低电压穿越能力,为此设计种控制策略非常重要。除此之外,在电压骤降期间的至时间段里,标准还需要提供个呈线性比例的有功无功功率输出。当线路电压下降到低于时,分布式发电机应当输出有功电流。图显示了低电压穿越期间所需要的有功电流百分比。图电压骤降与运行时间曲线图图低电压穿越期间所需有功电流的百分比图低电压穿越代码对于光伏发电系统来说,在正常运行时,光伏并网发电逆变器把从光伏阵列中提取的最大功率传送到电网中。在电压骤降期间,光伏逆变器需要增加输出电流幅值以便保持光伏阵列与公用线路间的输入输出平衡。当光伏逆变器到达最大输出电流限制时,最大功率点追踪功能被禁用以减少来自光伏阵列的输入功率,这样是为了阻止不平衡功率流引起的光伏逆变器损坏。能使光伏逆变器满足低电压穿越需求的最简单的办法便是在电压骤降期放弃最大功率点追踪功能,停止从光伏阵列中提取功率,以及向电网中注入的无功电流。然而,如果电压骤降仅仅保持几个循环,光伏逆变器仍然需要放弃最大功率点追踪功能,并且当线电压恢复正常时需要几分钟再次重启。由于有功功率的突降,不仅会降低光伏发电系统的输出功率,而且会增加电力系统的不稳定性。本文旨在为具有低电压穿越能力的光伏逆变器提供种最大电流幅值控制策略。所提出的最大电流幅值控制策略可根据光伏阵列的输出功率条件以及并网逆变器的额定功率来产生所需的有功功率和无功功率。低电压穿越期间,光伏逆变器可从光伏阵列中持续提取电压,并不牺牲太阳能的采集。当线电压恢复正常后,光伏逆变器可快速达到其最大输出功率。它还可轻松适应于满足不同的低电压穿越电网标准。本文将详细介绍所提出的光伏逆变器最大电流幅值控制策略的分析推导过程。计算机仿真将用于展示所提出的最大电流幅值控制的性能验证。最大电流幅值控制策略电网连接光伏逆变器的宗旨是把光伏阵列中的最大有功功率注入到公用线路上。电压骤降期间,由于输出线电压低以及相同的输出电流幅值,注入功率将显著减少。此时,输入电压超过输出电压,而且光伏逆变器的直流母线中会出现个高过电压浪涌,这将轻易便对电路元件造成严重损害。解决这个问题并且满足低电压穿越标准的个简易办法便是停止从光伏阵列中提取功率以及向电网中注入纯无功功率。然而,这个方法并不能够稳定电网频率,而且会减少从光伏阵列中提取的功率。本文提出了电压骤降期间能够注入适量有功功率和无功功率的光伏逆变器最大电流幅值控制策略。应用该策略,光伏逆变器可向电网注入额定电流以帮助稳定线振幅和频率。图显示了使用提出的最大电流幅值控制方法的单相光伏逆变器。这个功率级由光伏阵列个升压转换器个全桥逆变器组成。其中,升压转换器有最大功率点追踪特性,能从光伏阵列中提取最大功率。与此同时,全桥逆变器可向电网中注入功率另外,为了在电网中进步改善电能质量,逆变器可根据相关低电压穿越标准来提供所需的无功功率。所提出的最大电流幅值控制策略显示在功率级下边的框图中。在正常操作下,升压转换器处于最大功率点追踪运行模式下,由光伏阵列产生的所有有功功率可按全桥逆变器的直流母线规则成功传送给电网。对于直流母线的电压控制回路来说,所测量的直流母线电压相对于参考电压使用控制器产生所需电流幅值,来调整光伏逆变器的注入电流。然后,锁相环用来捕捉只有有功功率输出的电网电压的相位角。再之后,所需的输出电流指令由乘以获得。对于输出电流控制回路来说,所测量的交流电流相对于产生电流信号。发送到控制器里产生补偿信号。最后,对于逆变器的电流切换来说,原理能调制给门控信号。反过来说,旦检测到电网电压骤降,所提出的最大电流幅值控制策略将立即改变逆变器电流幅值为其额定值,并调整相位角指令来产生基于低电压穿越标准的所需的无功功率输出。还有,最大电流幅值控制方法会计算所允许的有功功率输出来决定升压转换器是否应该关闭最大功率点追踪功能。这个所提出的最大电流幅值控制策略的运行原理可按如下方式解释电压骤降经检测,正常运行条件下光伏逆变器的被记录的输入输出电压和电流将用于确定低电压穿越时输出的有功功率和无
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