應(yīng)用于光伏電站的快速功率跟蹤控制策略
發(fā)布時間:2021-08-23 16:16
提出一種光伏(PV)快速功率跟蹤控制策略,先將站內(nèi)所有的PV逆變器劃分成樣本型和普通型,樣本型逆變器以最大自然發(fā)電功率運(yùn)行,并將自身的電氣參數(shù)傳遞給上層快速功率控制裝置以獲取潛在最大功率。普通型逆變器處于限功率狀態(tài),當(dāng)收到上層裝置發(fā)送的功率提升目標(biāo)值后,將功率和直流電壓指令值作為內(nèi)部程序中電壓環(huán)和電流環(huán)的參考值,到達(dá)對應(yīng)的次最大功率點(diǎn)處再繼續(xù)追蹤運(yùn)行。通過實(shí)驗驗證,該方法解決了常規(guī)算法功率調(diào)節(jié)速率慢的問題,實(shí)現(xiàn)了逆變器30 ms以內(nèi)的功率雙向調(diào)節(jié),避免了逆變器因直流電壓下降而脫網(wǎng)的風(fēng)險,滿足現(xiàn)場PV電站的快速性需求。
【文章來源】:電力電子技術(shù). 2020,54(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
圖3快速功率控制內(nèi)部拓?fù)鋱D??Fig.?3?PV?fast?power?control?internal?topology??
W,當(dāng)降功率指令??P,=0?kW,逆變器降功率響應(yīng)波形如圖8a所示,經(jīng)??過22?ms降到0?kW處運(yùn)行。??三相交流電流波形在升功率瞬間未發(fā)生大波??動和畸變,如圖8b所示。??電壓C/iic??I快速功書控制??1?Pt????快速調(diào)節(jié)??指令比較/電流??JGOOSE??指令??內(nèi)環(huán)PI控制??反變換I??圖3快速功率控制內(nèi)部拓?fù)鋱D??Fig.?3?PV?fast?power?control?internal?topology??功率切換到直流電壓??功率處/V,如圖4所示。??p+Ai/對應(yīng)的次最大??¥??(a>樣本型逆變器(自然發(fā)電)?(b>受控型逆變器??圖4逆變器快速功率跟蹤控制圖??Fig.?4?Inverter?fast?power?tracking?control?chart??③將p,通過內(nèi)部pi控制處理成電流參考指??令值AAA/作為電流內(nèi)環(huán)的目標(biāo)值提供給電流??內(nèi)環(huán)執(zhí)行(A/為逆變器功率安全閾值,A/取值為??逆變器功率額定值的0.8% ̄0.95%)。??④逆變器從/V處開始,基于大小進(jìn)行??下一步調(diào)節(jié):P,>/V時,逆變器繼續(xù)MPPT算法,將??輸出功率調(diào)整至樣本型逆變器自然最大功率值??上;矣Pm'時,逆變器功率調(diào)節(jié)至目標(biāo)功率點(diǎn)處。??當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障,需要PV電站快速降低功??率時,上層快速功率控制裝置將降功率目標(biāo)值/>,??提供給受控型逆變器,逆變器直接限制功率輸出??到P,處運(yùn)行�?刂扑惴鞒虉D如圖5所示。??1調(diào)節(jié)至目標(biāo)功率點(diǎn)f,|??|MPPT自然跟蹤到M大功串j]??圖5快速功率跟蹤控制算法圖??Fig.?5?Fast?power?tracking
0V,A/=95%。樣本型逆變器??工作在360?kW,受控型逆變器運(yùn)行在〇?kW,當(dāng)有??功功率指令/>l=360?kW時,設(shè)定f/t=580?V,受控型??逆變器升功率響應(yīng)波形如圖6a所示,功率響應(yīng)時??間為18?ms,直流電壓變化很快降至�。�,+Af/=600?V??處。三相交流電流波形在升功率瞬間未發(fā)生大的??波動和畸變,如圖6b所示。??運(yùn)行在400?kW,當(dāng)上調(diào)功率指令值=630?kW,超??出樣本型逆變器的功率值,設(shè)定(/i=58〇?V,逆變器??升功率響應(yīng)波形如圖7a所示,經(jīng)過55?ms回到自??身能夠達(dá)到的最大功率點(diǎn)上運(yùn)行。??三相交流電流波形在升功率瞬間沒有發(fā)生大??的波動和畸變,如圖7b所示。??"100?300?500?Y50?200?250?300?350??//ms?//ms??(a)逆變器升功率響應(yīng)波形?(b)三相交流電流波形??圖7實(shí)驗波形2??Fig.?7?Experimental?waveforms?2??受控型逆變器運(yùn)行在380?kW,當(dāng)降功率指令??P,=0?kW,逆變器降功率響應(yīng)波形如圖8a所示,經(jīng)??過22?ms降到0?kW處運(yùn)行。??三相交流電流波形在升功率瞬間未發(fā)生大波??動和畸變,如圖8b所示。??電壓C/iic??I快速功書控制??1?Pt????快速調(diào)節(jié)??指令比較/電流??JGOOSE??指令??內(nèi)環(huán)PI控制??反變換I??圖3快速功率控制內(nèi)部拓?fù)鋱D??Fig.?3?PV?fast?power?control?internal?topology??功率切換到直流電壓??功率處/V,如圖4所示。??p+Ai/對應(yīng)的次最大??¥??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于開路電壓法光伏電池最大功率追蹤器[J]. 鐘長藝,康龍云,聶洪濤,李貞姬. 電力電子技術(shù). 2011(07)
[2]分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)功率直接控制方法[J]. 陳樹勇,鮑海,吳春洋,張東霞,韓奕. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2011(10)
[3]基于動態(tài)等效阻抗匹配的光伏發(fā)電最大功率點(diǎn)跟蹤控制[J]. 鄭穎楠,王俊平,張霞. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2011(02)
[4]具有改進(jìn)最大功率跟蹤算法的光伏并網(wǎng)控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)[J]. 周德佳,趙爭鳴,袁立強(qiáng),馮博,趙志強(qiáng). 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2008(31)
[5]光伏陣列最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法綜述[J]. 周林,武劍,栗秋華,郭珂. 高電壓技術(shù). 2008(06)
[6]幾種光伏系統(tǒng)MPPT方法的分析比較及改進(jìn)[J]. 徐鵬威,劉飛,劉邦銀,段善旭. 電力電子技術(shù). 2007(05)
[7]單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中的最大功率點(diǎn)跟蹤算法穩(wěn)定性研究[J]. 吳理博,趙爭鳴,劉建政,王健,劉樹. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2006(06)
[8]太陽能發(fā)電變頻器驅(qū)動系統(tǒng)的最大功率追蹤控制法[J]. 戴欣平,馬廣,楊曉紅. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2005(08)
本文編號:3358192
【文章來源】:電力電子技術(shù). 2020,54(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
圖3快速功率控制內(nèi)部拓?fù)鋱D??Fig.?3?PV?fast?power?control?internal?topology??
W,當(dāng)降功率指令??P,=0?kW,逆變器降功率響應(yīng)波形如圖8a所示,經(jīng)??過22?ms降到0?kW處運(yùn)行。??三相交流電流波形在升功率瞬間未發(fā)生大波??動和畸變,如圖8b所示。??電壓C/iic??I快速功書控制??1?Pt????快速調(diào)節(jié)??指令比較/電流??JGOOSE??指令??內(nèi)環(huán)PI控制??反變換I??圖3快速功率控制內(nèi)部拓?fù)鋱D??Fig.?3?PV?fast?power?control?internal?topology??功率切換到直流電壓??功率處/V,如圖4所示。??p+Ai/對應(yīng)的次最大??¥??(a>樣本型逆變器(自然發(fā)電)?(b>受控型逆變器??圖4逆變器快速功率跟蹤控制圖??Fig.?4?Inverter?fast?power?tracking?control?chart??③將p,通過內(nèi)部pi控制處理成電流參考指??令值AAA/作為電流內(nèi)環(huán)的目標(biāo)值提供給電流??內(nèi)環(huán)執(zhí)行(A/為逆變器功率安全閾值,A/取值為??逆變器功率額定值的0.8% ̄0.95%)。??④逆變器從/V處開始,基于大小進(jìn)行??下一步調(diào)節(jié):P,>/V時,逆變器繼續(xù)MPPT算法,將??輸出功率調(diào)整至樣本型逆變器自然最大功率值??上;矣Pm'時,逆變器功率調(diào)節(jié)至目標(biāo)功率點(diǎn)處。??當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障,需要PV電站快速降低功??率時,上層快速功率控制裝置將降功率目標(biāo)值/>,??提供給受控型逆變器,逆變器直接限制功率輸出??到P,處運(yùn)行�?刂扑惴鞒虉D如圖5所示。??1調(diào)節(jié)至目標(biāo)功率點(diǎn)f,|??|MPPT自然跟蹤到M大功串j]??圖5快速功率跟蹤控制算法圖??Fig.?5?Fast?power?tracking
0V,A/=95%。樣本型逆變器??工作在360?kW,受控型逆變器運(yùn)行在〇?kW,當(dāng)有??功功率指令/>l=360?kW時,設(shè)定f/t=580?V,受控型??逆變器升功率響應(yīng)波形如圖6a所示,功率響應(yīng)時??間為18?ms,直流電壓變化很快降至�。�,+Af/=600?V??處。三相交流電流波形在升功率瞬間未發(fā)生大的??波動和畸變,如圖6b所示。??運(yùn)行在400?kW,當(dāng)上調(diào)功率指令值=630?kW,超??出樣本型逆變器的功率值,設(shè)定(/i=58〇?V,逆變器??升功率響應(yīng)波形如圖7a所示,經(jīng)過55?ms回到自??身能夠達(dá)到的最大功率點(diǎn)上運(yùn)行。??三相交流電流波形在升功率瞬間沒有發(fā)生大??的波動和畸變,如圖7b所示。??"100?300?500?Y50?200?250?300?350??//ms?//ms??(a)逆變器升功率響應(yīng)波形?(b)三相交流電流波形??圖7實(shí)驗波形2??Fig.?7?Experimental?waveforms?2??受控型逆變器運(yùn)行在380?kW,當(dāng)降功率指令??P,=0?kW,逆變器降功率響應(yīng)波形如圖8a所示,經(jīng)??過22?ms降到0?kW處運(yùn)行。??三相交流電流波形在升功率瞬間未發(fā)生大波??動和畸變,如圖8b所示。??電壓C/iic??I快速功書控制??1?Pt????快速調(diào)節(jié)??指令比較/電流??JGOOSE??指令??內(nèi)環(huán)PI控制??反變換I??圖3快速功率控制內(nèi)部拓?fù)鋱D??Fig.?3?PV?fast?power?control?internal?topology??功率切換到直流電壓??功率處/V,如圖4所示。??p+Ai/對應(yīng)的次最大??¥??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[6]幾種光伏系統(tǒng)MPPT方法的分析比較及改進(jìn)[J]. 徐鵬威,劉飛,劉邦銀,段善旭. 電力電子技術(shù). 2007(05)
[7]單級式光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中的最大功率點(diǎn)跟蹤算法穩(wěn)定性研究[J]. 吳理博,趙爭鳴,劉建政,王健,劉樹. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2006(06)
[8]太陽能發(fā)電變頻器驅(qū)動系統(tǒng)的最大功率追蹤控制法[J]. 戴欣平,馬廣,楊曉紅. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2005(08)
本文編號:3358192
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