价 格: | 155.00 | |
型号/规格: | CD54 68UH | |
品牌/商标: | CHILISN (奇力新) FH(风华) | |
环保类别: | 无铅环保型 | |
主要用途: | 普通/民用电子信息产品 | |
额定电流: | 0.61A | |
额定电压: | 0.25V | |
外形尺寸: | 5.2*5.8*4.5MM |
摘要:当逆变电源并联运行时,各电源的输出阻抗很多情况下是同时存在阻性和感性。若仅采用传统方法来控制逆变电源系统并联运行,则系统的控制性能和精度必然会受到影响。针对传统控制策略的不足,提出了一种基于改进下垂法的并联运行控制策略,选取光伏电源作为逆变电源。搭建了并联型逆变电源装置样机,通过试验证明了该控制策略能有效控制逆变电源并联运行,是一种较为理想的并联方式。
关键词:逆变电源;光伏电源;并联运行;改进下垂法
1 引言
基于下垂法的并联技术,其控制策略简单,技术成熟,非常适用于实际系统。然而由于逆变电源输出阻抗存在阻性成分,而且有时不能忽略,因此在系统设计时,它对于输出功率特性和系统环流的影响就不能一概而论。如果能找到某种控制措施,使得并联系统输出阻抗中感性成分占比重,这样就满足下垂法并联的应用条件。在此采用“虚拟阻抗法”可改善上述问题。由于并联系统在输出电压的不同频段对于输出阻抗有着不同的特性要求,所以可采用相应的控制策略,使得逆变电源的输出阻抗呈现系统的期望特性。这里采用光伏电池作为逆变电源,将改进后的下垂法并联技术运用到光伏并网控制策略中,并进行了详细研究。搭建了并联型逆变电源装置样机,在1 kW的试验平台上对整个并联过程进行了试验研究。
2 主电路结构及工作原理
图1为采用的单相全桥逆变主电路,其核心部分在于用内部电流环反馈和外部电压环反馈来调节脉宽,采用电感电流和电容电压作为反馈分量。光伏电池的输出电压通过逆变电路输出。逆变桥的后级加入LC滤波器,用来消除输出电压中的高次谐波。P/Q计算单元的功能是完成并联系统输出无功功率和有功功率的计算,运算结果经功率下垂控制模块调节后合成电压信号。锁相环(PLL)控制单元用来实现逆变电源输出电压频率和相位的同步功能。
3 光伏电池的数学模型
光伏电池是利用特殊材料的光伏效应制成的,光伏效应则是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子(光波)转化为电子、光能量转化为电能量的过程;其次是形成电压的过程。根据电子学理论,当负载为纯电阻时,光伏电池的实际等效电路如图2所示。对应的I-U函数为:dzsc/19/4016/19401698.jpg
式中:Iph为光生电流;I0为反向饱和电流(数量级为10-4A);Rs为串联等效电阻;Rsh为内部并联的电阻;=q/(AKT),K为玻耳兹曼常数(1.38x10-23J/K),T为温度,q为电子电荷(1.6×10-16C),A为二极管品质因子(当T=330 K时,约为2.8+0.15)。
4 虚拟阻抗法的分析
4.1 虚拟阻抗法的实质
虚拟阻抗法针对系统在输出电压的不同频段对输出阻抗特性不同要求的特点,采用相应的控制策略,使等效输出阻抗呈现出系统期望的特性。图3为并联系统的输出阻抗等效示意图。
图中下标1表示逆变电源1的变量:下标2表示逆变电源2的变量:下标0表示负载变量:下标b表示向量的基波分量:下标h表示向量的谐
波分量;0为输出电压的基波角频率;h0为输出电压的谐波频率。
由图3可见,未采用虚拟阻抗法时,逆变电源是通过一串联连接阻抗与负载相连;采用虚拟阻抗法后,逆变电源则分别通过等效阻抗相并联。当然该阻抗不是真的物理器件,而是通过控制逆变电源产生的等效阻抗,并且输出阻抗在输出电压的不同频段表现出不同的特性。
4.2 电流反馈对输出阻抗中阻性部分r的抑制
由图1可得该系统的主电路状态方程为:dzsc/19/4016/19401698.jpg
dzsc/19/4016/19401699.jpg dzsc/19/4016/19401699.jpg 2.4 通讯 该模块实现各子系统之间,及其与监控主机之间的信息传输。TMS320F2812自带1个eCAN和2个SCI和1个SPI通讯接口,可同时支持eCAN,RS-232和RS-485总线多种通讯形式。eCAN总线连接方便,而且具有优良的错误处理机制及可靠的数据传输性能,很好的满足变电站综合自动化的要求。 图5DSP与eCAN总线接线图 3 软件主要实现的功能 3.1 测量功能 采集各个被测线路的电压、电流以及频率,及变压器油温和变电站室温等模拟量信号,断路器、隔离开关状态、变电站一次设备及报警信号、变压器分接头位置等数字量信号等[3]。下面是AD电压采集的部分程序,采用并发采样双序列发生器模式,对二次回路中A、B、C三相和零序的电压电流进行采集。 AdcRegs.ADCTRL3.bit.SMODE_SEL=1;//设置并发采样模式 AdcRegs.ADCMAXCONV.all=0x0011;//2个双重序列发生器 (总共4个)的CONV AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00=0X00; AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV01=0X01; AdcRegs.ADCCHSELSEQ3.bit.CONV08=0X02; AdcRegs.ADCCHSELSE...
引言 变电站综合自动化系统是将变电站的二次设备经过功能组合和优化设计,综合利用先进的多种学科技术,集成于一体的自动化系统[2][4]。从系统的结构看,全分散式的设计思想越来越显现出优越性。由于变电站的数据量和信息量大,实时性要求高,则将高性能DSP应用于变电站综合自动化的设计方案中。其内部哈佛结构使数据空间和程序空间分离,独立的总线和程序总线允许程序数据同时操作;具有独特的逆寻址方式,能高效的进行快速傅立叶变换运算降低了软件的编写困难;采用内存映射方式管理I/O,能灵活方便的扩充外围电路。 1 系统的整体结构设计 采用TI2000系列的TMS320F2812芯片为核心处理器,整体采用全分散式结构,集监测、保护、控制、远动等为一体的综合系统。系统整体结构如图1所示: dzsc/19/4017/19401700.jpg 主要保护和测控单元有:(1)线路保护和测控单元;(2)主变差动和测控单元;(3)主变后备保护和测控单元;(4)电容保护和测控单元;(5)备用电源自投和测控单元;(6)电动机保护和测控单元;(7)PT保护和测控单元;(8)中央信号单元;各个保护和测控单元分散安装在监控室或一次设备附近,便于安装,维护管理。监控主机发命令给...