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设计和三相电网连接太阳能光伏系统的同步
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文摘
三个阶段
10.44千瓦
太阳能发电系统作为一个可行的发电设计并使用MATLAB仿真软件模拟软件和PV进行分析。获得光伏(PV)的快速、准确响应系统最大功率点跟踪技术扰乱和观察使用算法。直流-直流转换器设计将提高光伏(PV)的低直流电压系统所需的高直流电压电网同步。10.44千瓦光伏系统的设计包括24光伏电池板(
spr - 435 - ne - d
)的435 W是用来发电的最大三相5千瓦负荷。逆变器和双向功率流连接到一个光伏阵列由六个并行字符串,每个字符串由四个串联太阳能电池板。设计光伏系统是一种混合动力系统充电电池银行散装或浮动模式8个系列12 v和200啊电池两个阶段最适合铅酸电池充电方法是采用恒定电压和充电和锁相环(PLL)反馈控制系统是用于生成一个信号,这个信号作为参考信号用于逆变器与电网电压同步的。最后,仿真模型的太阳能光伏网格连接系统使用电压源逆变器和正弦脉宽调制策略在MATLAB开发的。
客观的
- 设计一个三相短光伏系统与锁相环路控制策略。
- 电池充电控制器的设计单独与双向直流-直流转换器。
- 设计逆变器控制回路将产生comtrolled PWM信号控制igbt的打开和关闭开关逆变器。
逆变器控制:
控制回路的输入三相电网电压和电流。门信号在逆变器控制开关的开启和关闭。这些信号是由变频器控制回路生成的。逆变器控制回路的输出的PWM控制信号。这些信号控制IGBT的打开和关闭开关逆变器。逆变器产生三相正弦电压和电流。
锁相环(PLL)和dq0变压器
本节在逆变器控制电压和电流转换为单位值。锁相环的栅极电压,发现其角度和频率。这使逆变器输出和电网中起着重要的作用角度相等。dq0变压器三相电压和电流转换从美国广播公司到dq0参考系。转换成dq0框架提供了准确的控制信号
逆变器控制回路由以下单位的设计,电网电压与电网电流。
- 直流电压调节器的设计
- 锁相环的设计和dq0转换控制单元
- 电流调节器的设计
- 参考电压产生单元的设计
- 网格连接pv -系统分析
直流电压控制回路:
这个循环调节逆变器输入的直流电压。PI controller gains were selected using the formulas = 3 20 = 20 Where, K_p and K_I are the proportional and integral gains of the PI controller, C is the boost converter capacitor value and T_s is the switch period of the inverter switches.
目前控制回路:
这个循环调节电流dq0参考系。
参考电压和PWM发生器
本节将电压转换回abc坐标系从dq0框架。脉冲宽度调制(PWM发生器产生PWM信号的比较三相参考信号和特定的三角波的频率。
同步控制:
锁相环路是一个控制系统,产生一个输出信号与输入信号相/参考。锁相环在网格连接匹配网格参数如电压、电流、频率与逆变器。只有当电压、电流和频率和相位保持相同的来源,会有同步维护。锁相环路保持电压恒定的整个系统。电压的参考价值与逆变器电压和计算的错误。同样,当前值决定。静止的参考系的量转化为旋转参考系使用公园的转换使用逆公园的转换,反之亦然。锁相环有助于保持逆变器和电网同步,在任何故障条件使它回到同步。
网格同步
有五个条件必须满足的同步过程。他们是源(发电机或子)必须有
- 相同的线电压,
- 频率,
- 相序,
- 相角,
- 波形的系统是同步的
传统P&O算法的概念
P&O算法是最简单,最便宜,最流行的用于实践。基本P&O扫描光伏模块的PV曲线搜索MPP通过改变操作点被称为摄动一步,然后测量P(ΔP)的变化,被称为观察步骤。如果∆P / V∆大于零,电压的扰动从A点应该增加对MPP的左侧所示图3。如果∆P / V∆低于零,电压的扰动应该减少从“B”点对MPP如图所示图3的右侧。P&O继续寻找MPP,直到发现了一个操作点,∆P / V∆密切在任何方向零;这种情况被称为稳态。在稳定状态下,操作点在MPP振荡导致一定数量的可用能源的浪费。这些振荡可以最小化通过减少固定步长,但这需要相对更多的时间来达到MPP。P&O不断扰动系统为了发现MPP的变化(由于环境条件的改变),触发新的扫描。翻译基本的流程图P&O MPPT算法在图4。
设计参数计算:
boost变换器设计的两个主要因素
电感器和电容器的选择
。
Equation1
:
L = (D(一维)V_DC) / (f_SW
∆I_L)
•
D是义务
周期:
D
=
1-Vin /电压输出
•
直流
是直流环节
电压
•
的焊
开关频率=
20.
千赫
•
∆I_L
是电感器
当前(30%)
•
的
原来是D值
0.4168
的输入电压
300 V
•
输出
电压的
500 v
boost变换器设计的两个主要因素
电感器和电容器的选择
。
Equation2
:
C_dc = P_in / (
ω
V
_
直流∆V_dc)
•
P_in
功率注入吗
网格
•
∆
V
_
直流
是
的电压
涟漪= 0.5
•
ω
是开关
在rad /秒的频率
•
D
是责任
周期= 0.4168
米
aximum
权力
= 10.4
千瓦是
被认为是
方法
剩余的工作
•
电池充电控制器的设计
•
直流电压调节器的设计
•
锁相环的设计和dq0转换控制单元
•
电流调节器的设计
•
参考电压产生单元的设计
•
同步
电网连接
光伏
- - - - - -
系统
引用作为
Suman沙(2022)。设计与三相电网的同步连接PV(//www.ru-cchi.com/matlabcentral/fileexchange/116515-design-synchronization-of-three-phase-grid-connected-pv), MATLAB中央文件交换。检索。
MATLAB版本兼容性
创建R2017a
兼容R2017a R2022a
