基于改進(jìn)下垂法控制器的光伏并聯(lián)運行控制策略
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由于要兼顧系統(tǒng)控制線性負(fù)載和非線性負(fù)載兩種情況，Zvo(s)應(yīng)在基頻段呈現(xiàn)感性，在諧波頻段呈現(xiàn)阻性。故可設(shè)計如下虛擬阻抗來實現(xiàn)系統(tǒng)對輸出阻抗的校正，即：Zvir=ωps／(s+ωp)，則可得：
實際中ωp的選取不宜過大。當(dāng)采用虛擬阻抗法來校正輸出阻抗時，實際是以降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度為代價來提高其均流效果。因此還應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)的均流效果和穩(wěn)態(tài)指標(biāo)，實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計。
5 仿真與試驗
為驗證所提出虛擬阻抗法的正確性，在Matlab／Simulink中建立仿真模型，光伏電池單元參數(shù)設(shè)置如下：Rsh=10 kΩ，Rs=0．2 Ω，T= 300 K，A=2．8；光伏電池組件參數(shù)設(shè)置為：Rsh=10kΩ，Rs=0．8Ω，A=0．02?？紤]到各光伏單元的連接和實際等效問題，Λ的取值比實際計算值13．68 V-1小得多。負(fù)載ZL=50 Ω，L1=810μH，L2=880μH，C=25μF，額定輸出功率S=1 kVA，額定頻率f=50 Hz，額定電壓U=314 V。下垂系數(shù)n=10-4V／var，m=10-4 rad／(w·s)，nd=4．5×10-7V·S／var，md=4．5×10-7(rad·s)／w。濾波器截止角頻率ωc=10 rad／s。圖6為啟動循環(huán)電流的仿真波形。可見，盡管最初的峰值電流由于逆變器初始相位不同而有所區(qū)別，但采用虛擬阻抗器的下垂控制策略比傳統(tǒng)的下垂控制策略有更快的動態(tài)響應(yīng)和更少的循環(huán)電流。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/159586.htm
為進(jìn)一步驗證所提出的改進(jìn)下垂控制法的合理性，在一套額定功率為1 kW的試驗平臺上進(jìn)行測試。每一個逆變器由型號為IKW20N60T的IGBT管和LC輸出濾波器組成，參數(shù)如下：L=1 mH，C=30μF，U0=220 V／50 Hz。逆變器的控制器由三環(huán)控制構(gòu)成。內(nèi)部電流環(huán)控制器和外部PI控制器用來調(diào)節(jié)電壓。負(fù)載控制器則采用了型號為TMS320LF2407A的數(shù)字處理器。圖7a為并聯(lián)系統(tǒng)的輸出電壓波形，圖7b為兩個逆變電源的輸出電流波形。可見，即使負(fù)載是非線性負(fù)載，系統(tǒng)的運行效果依舊良好。
6 結(jié)論
根據(jù)光伏電源并聯(lián)運行的研究，提出了一種基于改進(jìn)下垂法的并聯(lián)運行控制策略。引入了虛擬阻抗的概念，設(shè)計了一種新型控制器，并在試驗平臺上進(jìn)行了研究。仿真和試驗結(jié)果表明，該控制策略能迅速抑制系統(tǒng)啟動循環(huán)電流，獲得了更好的動態(tài)響應(yīng)特性，是一種較為理想的控制策略。
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