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化石燃料面临枯竭,发展可再生能源已成必然趋势,近年来光伏发电技术已趋成熟,光伏发电总容量在大系统中的占比逐年攀升,传统的方法是当电网故障发生时直接切除光伏发电系统,由于光伏容量占比增加,直接切除光伏发电系统会严重导致电网停电甚至崩溃,因此并网逆变器应设置低电压穿越技术,在一定范围内的电压跌落和时间间隔限制并网电流,提供电压支撑,保证光伏发电站能够不脱网连续运行,维持电网系统运行稳定。
本文介绍了换流器在正常条件和故障情况下的运行情况以及两级光伏系统的控制,分析了两级光伏系统的各级工作原理,探讨了两级变换器在电压骤降及气候变化条件下的工作特性。提出了一种基于模型的预测控制(MPC)策略,对两级三相并网光伏系统采用有限控制模型预测控制(FCS-MPC)策略,根据电网电压和电流来预测光伏系统的发电量,通过选择有功和无功功率参考值以满足电网对功率的需求,避免系统因过电流而跳闸,给出了不同的状态空间方程表示法,并研究了控制算法的实现,提高了功率变换器在电压骤降过程中的速度响应,FCS-MPC不需要任何调制技术,可以直接将输出指令应用于功率电子设备,MPC简化算法不影响变换器性能和抗扰能力,减少了系统计算负担。利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真实验,当电网发生对称故障和不对称故障时,仿真研究控制策略对光伏系统电压骤降时的快速响应能力。为了验证所提出控制策略的有效性和可行性,对该控制系统进行了实验研究,实验结果表明了控制系统的响应迅速,实现了低电压穿越。
有限控制模型预测控制(FCS-MPC )策略可实现不同故障的低电压穿越,FCS-MPC在不同的并网电压骤降条件下提供了出色的控制性能,并满足电网运行要求,提高了电网的电能质量,对电力系统的稳定性具有重要的理论与实际意义。
本文介绍了换流器在正常条件和故障情况下的运行情况以及两级光伏系统的控制,分析了两级光伏系统的各级工作原理,探讨了两级变换器在电压骤降及气候变化条件下的工作特性。提出了一种基于模型的预测控制(MPC)策略,对两级三相并网光伏系统采用有限控制模型预测控制(FCS-MPC)策略,根据电网电压和电流来预测光伏系统的发电量,通过选择有功和无功功率参考值以满足电网对功率的需求,避免系统因过电流而跳闸,给出了不同的状态空间方程表示法,并研究了控制算法的实现,提高了功率变换器在电压骤降过程中的速度响应,FCS-MPC不需要任何调制技术,可以直接将输出指令应用于功率电子设备,MPC简化算法不影响变换器性能和抗扰能力,减少了系统计算负担。利用MATLAB/Simulink仿真软件进行仿真实验,当电网发生对称故障和不对称故障时,仿真研究控制策略对光伏系统电压骤降时的快速响应能力。为了验证所提出控制策略的有效性和可行性,对该控制系统进行了实验研究,实验结果表明了控制系统的响应迅速,实现了低电压穿越。
有限控制模型预测控制(FCS-MPC )策略可实现不同故障的低电压穿越,FCS-MPC在不同的并网电压骤降条件下提供了出色的控制性能,并满足电网运行要求,提高了电网的电能质量,对电力系统的稳定性具有重要的理论与实际意义。