有源滤波器在微网光伏并网系统中的应用 (2013年)

针对光伏并网系统受光照、温度等外界条件影响导致设备利用率低和系统不稳定等问题,建立微网光伏并网及电能质量控制系统,该系统既可实现并网发电又具有动态谐波抑制及无功补偿功能。通过分析系统结构及工作原理,构建了数学模型。在检测环节上,采用基于瞬时无功功率理论的ip-iq法;在控制环节中,采用电流滞环跟踪统一控制策略对系统进行实时、精确地控制;最后搭建了仿真实验平台,仿真结果证明了该系统结构与控制策略的可行性与有效性。 ### 有源滤波器在微网光伏并网系统中的应用 #### 一、引言 随着传统化石能源的日益枯竭以及环境问题的加剧，开发利用可再生能源已成为全球共识。太阳能作为一种清洁、可持续的能源形式，在全球范围内得到了广泛关注。然而，光伏系统受到光照强度和温度等因素的影响较大，这不仅降低了设备的利用率，而且由于光伏逆变器在将直流电转换为交流电的过程中会产生谐波，从而对电网电能质量造成负面影响。 #### 二、微网光伏并网系统概述 ##### 2.1 系统结构与功能 本文介绍了一种微网光伏并网及电能质量控制系统（MPG-PQC），该系统旨在解决上述问题。MPG-PQC不仅可以实现并网发电，还具备动态谐波抑制和无功补偿功能，从而有效提高了设备利用率和系统稳定性。 ##### 2.2 数学模型构建 通过对MPG-PQC系统的结构和工作原理进行深入分析，研究者们建立了相应的数学模型。这一过程是理解系统行为的基础，并为进一步的设计和优化提供了理论依据。 #### 三、关键技术点 ##### 3.1 检测方法：基于瞬时无功功率理论的ip-iq法 为了准确检测并网系统中的谐波电流和无功分量，研究采用了基于瞬时无功功率理论的ip-iq检测方法。这种方法能够实时、精确地识别出系统中的谐波成分和无功分量，为后续的控制提供基础数据支持。 ##### 3.2 控制策略：电流滞环跟踪统一控制 在控制环节，采用了电流滞环跟踪统一控制策略。这种控制方法能够根据检测到的信号快速调整输出电流，确保系统输出电流能够精确跟踪参考信号，从而实现对谐波和无功电流的有效抑制。 #### 四、实验验证 为了验证MPG-PQC系统的性能，研究人员搭建了一个仿真实验平台。通过一系列的仿真测试，结果表明该系统能够有效地抑制谐波和进行无功补偿，显著提升了光伏并网系统的稳定性和电能质量。 #### 五、结论 本文提出了一种结合有源滤波器技术的微网光伏并网系统，通过采用先进的检测方法和控制策略，成功实现了并网发电的同时，还能有效抑制谐波并进行无功补偿。该系统不仅能提高设备利用率，还能改善电能质量，具有较高的实用价值。未来的研究可以进一步探索如何优化系统的控制算法，提高其响应速度和效率，以及降低成本，使其更适用于大规模的商业应用。 有源滤波器在微网光伏并网系统中的应用不仅解决了光伏并网系统中存在的问题，还为提高电能质量和系统稳定性提供了一种有效的解决方案。随着技术的不断进步，这一领域的研究有望取得更多突破性进展，为清洁能源的发展贡献力量。