2019-2020年英文翻譯

1、英文文獻(xiàn)翻譯光伏逆變器數(shù)字功率因數(shù)控制和無(wú)功功率調(diào)節(jié)摘要對(duì)光伏（py的連接到電網(wǎng)系統(tǒng)的整體效率取決于直流電（dc的太陽(yáng)能模 塊對(duì)交流電（交流）逆變器轉(zhuǎn)換的效率。逆變器連接的要求包括：最大功率點(diǎn)， 高效率，控制權(quán)注入網(wǎng)格，高功率因數(shù)，低的并網(wǎng)電流的諧波失真。功率因數(shù)的 控制和連接的光伏系統(tǒng)并網(wǎng)無(wú)功功率調(diào)節(jié)的方法就是采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA。根據(jù)電網(wǎng)的要求，注入的有功和無(wú)功影響都是可控的。在此提出了一 種新的單相逆變器數(shù)字控制策略。這種控制策略基于逆變器輸出之間的電壓與電 網(wǎng)電壓相移及數(shù)字正弦脈寬調(diào)制（DSPVVM模式，在逆變器輸出電流較寬范圍內(nèi) 來(lái)控制功率因數(shù)，因此無(wú)功功率的控制一定可以實(shí)

2、現(xiàn)。 這種被提出的控制策略的 優(yōu)點(diǎn)是圍繞簡(jiǎn)單的數(shù)字電路來(lái)實(shí)施的。在這項(xiàng)工作中，這一策略的仿真研究已 Matlab/Simulink 和PSIM軟件實(shí)現(xiàn)了。在為了驗(yàn)證其性能，這種控在一個(gè)FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)測(cè)試展示了這種控制的可行性能夠來(lái)控制功率因數(shù)及并網(wǎng)電力。關(guān)鍵詞：并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)單相逆變器功率因數(shù)控制數(shù)字控制FPGA1介紹隨著對(duì)全球環(huán)境保護(hù)的日益關(guān)注，生產(chǎn)無(wú)污染的天然能源需求例如太陽(yáng)作為 一種能源替代未來(lái)能源已引起極大的興趣因?yàn)樘?yáng)能是一種清潔無(wú)污染和取之 不竭的。為了有效地利用太陽(yáng)能，大量的關(guān)于并網(wǎng)的研究已經(jīng)在光伏發(fā)電系統(tǒng)中 進(jìn)行。在連接到光伏系統(tǒng)網(wǎng)格時(shí)，可以轉(zhuǎn)換輸出直流電（ DC到備用

3、電流（A。 太陽(yáng)能電池組件的逆變器正受到越來(lái)越多興趣以發(fā)電于實(shí)用。在DC- AC變換器正弦電流注入到電網(wǎng)，控制功率因數(shù)1-4。一些關(guān)鍵已被查明，其中可以進(jìn)行 重大改進(jìn)的設(shè)計(jì)和實(shí)施連接到網(wǎng)格中的逆變器，如：低總諧波真，消除了直流分量注入連接的網(wǎng)格，同時(shí)控制有功和無(wú)功功率和數(shù)字控制的執(zhí)行情況。生成的脈沖寬度調(diào)制（PWM模式7，是在輸入交流電源存在的能降低諧波低數(shù)量級(jí)元件。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)提供了改善他們的模擬效果。 他們不受噪音影響，而且不太易 受電壓和溫度變化。因此，對(duì)數(shù)字實(shí)施過(guò)程的興趣已經(jīng)執(zhí)行。運(yùn)用FPGA勺修改將提供的靈活性和簡(jiǎn)潔性在不改變硬件設(shè)計(jì)和快速電路原型的基礎(chǔ)上10-12。連接到另一系統(tǒng)網(wǎng)

4、絡(luò)非常重要的方面是選擇適當(dāng)?shù)墓β室驍?shù)根據(jù)并網(wǎng)要求：有功功率和無(wú)功功率。最有效的系統(tǒng)那些，根據(jù)電網(wǎng)的要求8-10,允許并網(wǎng)的有功 和無(wú)功功率發(fā)生變化的。合適的控制此策略是不僅能夠控制并網(wǎng)電流還有功率因 數(shù)（PF）。不同的功率因數(shù)，在一定范圍內(nèi)，有功功率可被動(dòng)態(tài)改變和控制?？?制的基本思想是使用以前的模式計(jì)算和 DSPW刪表應(yīng)用到一個(gè)恒定的直流母線 電壓。逆變器的相位轉(zhuǎn)移作為控制參數(shù)，輸出逆變器輸出電壓電流幅值和功率因 數(shù)可控制的，所以并網(wǎng)功率包括有功功率和無(wú)功功率。 這種控制已在實(shí)施數(shù)字化 的一個(gè)FPGA馬到應(yīng)用并在仿真和實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。2逆變器拓?fù)湓趫D1a中顯示出了單相逆變器電源級(jí)連接到電網(wǎng)，

5、以解釋電流控制的逆變器輸出的關(guān)鍵。止匕外，有功和無(wú)功功率可以得到控制。在連接到電網(wǎng)中的逆變器的主要規(guī)格是該電流必須在一定范圍內(nèi)從一個(gè)有功率校正的光伏電源面板獲得10。該分析是基于逆變器和網(wǎng)格的電感耦合。圖1單相并網(wǎng)逆變器拓?fù)浼跋辔粓D解釋圖中電路特1b中是代表的逆變器輸出電壓基本組成部分的相圖，Vinv指逆變器輸出電流，輸出電流通過(guò)耦合電感 L,該基本組成部分的電感電壓 VL, 其在電網(wǎng)電壓根本組件 Vgrid 6。電網(wǎng)電壓與逆變器輸出電流之間的相位差由 角中表示，電網(wǎng)電壓與逆變器輸出電壓的相位差由角仃表示。從相圖1b中，逆變器并網(wǎng)的有功功率（P）和無(wú)功功率（Q）可分別通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)式（1） （2）

6、（3）求 得。Vgridp)(1)Q = Vgrid （Vinv *cos（r） - Vgrid）（2）從式（1） （2）,有功功率（P）和無(wú)功功率（Q）的幅值可以得到，作為對(duì)輸 出電流的基本組成部分，取決于以下參數(shù)IVinv的幅值2逆變器輸出電壓與電網(wǎng)電壓的相移角 仃因此，功率流（發(fā)電和吸收）雙方的有功和無(wú)功功率可以得到控制，選擇一 個(gè)適當(dāng)?shù)哪孀兤鬏敵鲭妷悍岛湍孀兤鬏敵鲭妷汉碗娋W(wǎng)之間的相移（仃）。從相圖，圖1b中，人們可以在式（3）得到另一重要的關(guān)系關(guān)于逆變器并網(wǎng)的輸出 電流及其相移。,. Vinv, sin。lout *cos =0 *l(3)苴中 Vl ,l ,Iout該逆變器/&出電

7、流Iout的大小，及相位* （式（3）,取決于逆變器輸出電 壓Vinv的大小和它的相位仃。為了能夠注入電網(wǎng)，直流電源是一個(gè)必要條件，且幅值必須足夠高，因 為電壓，Vinv,必須有一個(gè)最高值，大于或等于電網(wǎng)最高電壓。該 Vinv可以表 示為函數(shù)振幅調(diào)制指數(shù)Ma在PWM1式下使用。式（5）給出了逆變器輸出電壓與直流電源之間的關(guān)系。 TOC o 1-5 h z Vinv = Ma Vdc（5）從標(biāo)準(zhǔn)式（4）及（5）,可以得到逆變器輸出電流，輸出電流及相位中的表達(dá)，函數(shù)的振幅調(diào)制指數(shù) Ma和相移仃（式（6）:Ma *Vdc_Iout *cos =sin 二0 ,l（6）（p該逆變器輸出電流的大小，輸出

8、電流及相位（式（6）,取決于逆變器輸出電壓的大小，Vinv,和它的相角。，及不同的振幅調(diào)制指數(shù) Ma在任何情況下，假定目前的并網(wǎng)電流提出了一種低諧波含量（THDz0。功率因數(shù)PF是由從方程式（6）推導(dǎo)的cos中決定的。對(duì)于一個(gè)逆變器設(shè)計(jì)參數(shù)組合，（耦合電感L時(shí)，連續(xù)直流母線 Vdc,和振 幅調(diào)制馬指數(shù)Ma中，輸出電流僅依賴于 Vgrid和Vinv的相位差，因此并網(wǎng)電流lout可以表示為：（式（7）l0Ut=f（Q）為了確定這些參數(shù)（L, Vdc, Ma,它是必要的進(jìn)行了系統(tǒng)的每一個(gè)變量的 影響分析并網(wǎng)的最大有功和無(wú)功功率。首先，圖 2 ab分別顯示了每個(gè)變量對(duì)并 網(wǎng)的有功功率和無(wú)功功率的影響和

9、對(duì)功率因數(shù)PF,而這是目前能表達(dá)振幅為Vinv不同的值的參數(shù)。并網(wǎng)電壓 Vgrid=240V ,耦合電感L=20mh從圖a可以得出結(jié)論，根據(jù)逆變器的輸出電壓能得到并網(wǎng)的有功功率和無(wú)功 功率。從圖。2b中，可以得出結(jié)論，要得到電流非常小幅度，有必要維持逆變 器輸出電壓，Vinv ,非常接近電網(wǎng)電壓，Vgrid .在圖2b分析得出的結(jié)果中可以得出以下結(jié)論：對(duì)于較低的輸出電流，如果功率因數(shù)是要維持等于單位1,逆變器電壓大小必須進(jìn)行更密切的電網(wǎng)電壓，這是很有必要的。對(duì)于恒定直流母線電壓，高功率因數(shù)可并有較寬的范圍內(nèi)保持輸出電流電流 幅度與逆變器的電壓大小 Vinv （少數(shù)占空比值）。其次，逆變器輸出電

10、流的函數(shù)表示為逆變器輸出電壓和電網(wǎng)電壓的相移，Iout = f（。） o圖2c中顯示了一個(gè)放大圍繞團(tuán)結(jié)功率因數(shù)的看法。在這種情況下，就可以恢復(fù)，只有2毫安價(jià)值很高的功率因數(shù)（PF0.99）可以得到和維持一個(gè)廣泛電流 輸出電流范圍。對(duì)于一個(gè)幅值 Vinv （脈寬調(diào)制的例子模式）的注入電流進(jìn)入到 電網(wǎng)可以控制從1.9A至15.1 ,變化僅僅是逆變器輸出相電壓（Vinv）。添加多 一個(gè)模式，輸出電流范圍延長(zhǎng) 2倍至33倍。PfuiBB angles 曲Ph*, 墻U.L0L在圖2d,可以看到功率因數(shù)，輸出電流兩項(xiàng) Vinv值。由于功率因素是，在這種情況下，接近1,電流與并網(wǎng)的有功功率成比例。這個(gè)數(shù)字

11、表明，廣泛的權(quán) 力可以覆蓋只有兩個(gè)不同的調(diào)制指數(shù)，功率因數(shù)接近單位1。例如，當(dāng)直流母線電壓為直流 375 V:逆變器輸出電壓341.108v,調(diào)制比0.910 和為Vinv369.958vma= 0.986。功率因數(shù)接近單位1可以注意到。這一結(jié)果證實(shí)，逆變器輸出電流取決于 Vinv和Vgrid相位差，因此建議控 制是基于逆變器輸出電流控制功能該階段的逆變器輸出電壓相對(duì)的轉(zhuǎn)移電網(wǎng)電 壓。為了保證策略的有效性控制對(duì)逆變器輸出電壓相移為基礎(chǔ)， 一方面，總 諧波失真諧波失真內(nèi)容目前進(jìn)入到電網(wǎng)注入必須報(bào)低超過(guò) 5%2,另一方面功 率因素是在一定范圍內(nèi)，這是很有必要的。相位轉(zhuǎn)移的使用，很少DSPWM式的使

12、用提供一簡(jiǎn)單的數(shù)字控制，通過(guò)優(yōu)化 數(shù)字系統(tǒng)的規(guī)模和快速反應(yīng)系統(tǒng)。3系統(tǒng)控制和操作圖3顯示了并網(wǎng)光伏系統(tǒng)配置，其中包括太陽(yáng)能電池陣列，直流 /直流轉(zhuǎn)換 器和singlephase逆變直流/交流。控制結(jié)構(gòu)的并網(wǎng)光伏系統(tǒng)是由兩個(gè)結(jié)構(gòu)的控 制：1 MPPT控制的寫法，其主要屬性提取最大功率的光伏發(fā)電2該逆變器控制，主要目標(biāo)有：控制活動(dòng)注入了網(wǎng)格；控制和調(diào)節(jié)無(wú)功功率；控制直流母線電壓；確保局品質(zhì)注入動(dòng)力； 電網(wǎng)同步3.1最大功率跟蹤控制直流/直流轉(zhuǎn)換器是用來(lái)提高光伏陣列電壓在適當(dāng)水平的基礎(chǔ)上，市電電壓 大小，而在DC- DC轉(zhuǎn)換器控制器的設(shè)計(jì)運(yùn)作，最大功率點(diǎn)跟蹤器（最大功率追 蹤）的增加經(jīng)濟(jì)可行性的光伏

13、系統(tǒng)。一個(gè)種類繁多的MPP艮蹤算法存在5,6:查表，擾動(dòng)和觀察（P&O公司），增量電導(dǎo)等對(duì)于最大功率跟蹤控制器，擾動(dòng)和-觀察方法由于其采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的事實(shí)， 它需要較少的測(cè)量 參數(shù)。這一戰(zhàn)略的 實(shí)施是在迅 速變化 的光伏電源 系統(tǒng) gridconnected太陽(yáng)輻射下運(yùn)作，只用一個(gè)變量：光伏輸出電流，IPV。恒壓的方法是通過(guò)保持電壓在光伏終端始終保持密切的MPP勺點(diǎn)。在圖4,一對(duì)光伏電流和電壓特性的例子太陽(yáng)照射的單元，提出了不同的幅值。MPP勺觀察點(diǎn)，就可以看到，電壓值變化不大，即使太陽(yáng)的強(qiáng)度輻照遭受巨 大變化。在這個(gè)結(jié)果的控制功率通量的光伏并網(wǎng)只有一個(gè)變量的控制測(cè)量，目前的光伏電池。隨著擬議制

14、度控制器，目前的最佳工具可以通過(guò)命令實(shí)現(xiàn)所需的功DPV1 .能。3.2逆變器控制控制結(jié)構(gòu)的單相逆變器的建議是如圖所示3Hg. 3, C( r；HGl luJtr lei討”占kjcveileI . .KUk-Jcd TO IM & a單相并網(wǎng)逆變器的控制結(jié)構(gòu)光伏陣列電流電壓特性圖3中可見，光伏系統(tǒng)的直流母線電壓保持不變， 這樣的有效平衡在太陽(yáng)能 和輸入系統(tǒng)輸出功率之間可實(shí)現(xiàn)。直流母線電壓伏直流（實(shí)際），可反饋和比較該圖代表對(duì)應(yīng)于兩個(gè)控制回路：允許內(nèi)部控制注入到電網(wǎng)的電流輸入和外部沒有控制的直流母線電壓，Vdc7。該提出的控制是一種相移功率控制方法（POPS,是不受控的輸出電流變化的振幅調(diào)制指數(shù)

15、，但轉(zhuǎn)移階段逆變器輸出電 壓Vinv在指定的當(dāng)前值。2 SOH事一 Current wl vozturderistKS o a IV fdl口守間 coHSrotMP尸 Lee&OO Wn/zcoMP PTLoo7 80nWMWOW 慨8 1WOO 瞪00，劉B T/.浴中wz 1 MUMpnr圖8連接到網(wǎng)格中的光伏發(fā)電系統(tǒng)的仿真結(jié)果。a MPP電力的光伏電池。b直流母線電壓，直流，電網(wǎng)電壓基準(zhǔn) Vgrid ,逆變器輸出電壓，Vinv ,和逆變 器輸出電流輸出電流。c 逆變器輸出電流輸出電流的 仃=16。d 逆變器輸出 電流輸出電流的仃=2。6實(shí)驗(yàn)結(jié)果一個(gè)單相逆變器（圖9）已建成原型驗(yàn)證了前面

16、描述的數(shù)字控制性能和測(cè)試。已開發(fā)的DSPWM FPGAF臺(tái)（斯巴達(dá)-賽靈思3）快速原型和靈活性的FPG敞: 計(jì)提供，它可以就電網(wǎng)電壓信號(hào)參考重新配置0和180之間的相角。圖10A,顯示的是電網(wǎng)電壓參考，Vgrid參的逆變器/&出電壓，Vin和逆變 器輸出電流輸出電流。濾波電感 L的耦合20 6.3 MH和頻率調(diào)制指數(shù)mf=30。SJrMtplr w鉀打門戶口（罔.圖9單相逆變器模型圖10實(shí)驗(yàn)結(jié)果a電網(wǎng)電壓基準(zhǔn)Vgrid參，逆變器輸出電壓 Vinv ,逆變器 輸出電流和輸出電流。b 逆變器輸出電流，輸出電流與相電網(wǎng)電壓模擬器。在這個(gè)圖中，Vgrid和Vinv相移=90）之間可以待觀察。止匕外，與

17、Vgrid 和輸出電流，這表明相移功率因數(shù)的控制的可能性，因此，無(wú)功功率，可以受到 控制。在Fig.10b ,顯示的是與輸出相電流電壓電網(wǎng)電壓仿真器，在這種情況下，功率因數(shù)等于1,因此只有有功功率被注入到電網(wǎng)X PPMOS Mar r? 11iSdSTpli Ji 1 1 Til T J 1 T 1 T | f r rL - 1 Grid voltqe referent, VJJh. fijf LChi ZOOY 2O2 2 OA Q Dw M 4 Om 12SfS S 0|n*Ctts 5g wA 6事 Z 1 IVMil.Illrarilowairtfloutput cunreihl, 1ati07 Det 06 n