逆变器输出离散率计算



1.3 从同步发电机到逆变器并网的锁相环使用与设计

从同步发电机到逆变器并网的锁相环使用与设计如下：

锁相环在同步发电机并网中的应用：

必要性：同步发电机并入大电网时，确保其与电网参数同步至关重要，其中相位同步是关键问题之一。锁相环技术虽然在此场景下不直接用于同步发电机，但理解锁相环的原理有助于理解逆变器并网中的同步问题。传统方法：在同步发电机并网中，相位同步通常通过暗灯法和灯光旋转法等传统方法解决。

锁相环在逆变器并网中的使用：

重要性：逆变器并网要求其三相桥臂电压合成的矢量与电网合成矢量一致，锁相环技术通过锁定合成矢量的频率和相位，确保逆变器与电网同步。组成：锁相环由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器组成。鉴相器用于确定相位差，环路滤波器用于调节输出信号，使其追踪输入信号，压控振荡器则产生输出信号。

锁相环的设计考虑：

基本原理：锁相环的基本原理是使输入信号与输出信号保持恒定相位差。通过精确设计和调整锁相环的参数，可以实现这一目标。参数设定：在仿真过程中，需精确设定锁相环的参数，如使用维纳方法等方法来优化系统性能。这些参数的设置直接影响锁相环的锁定速度和稳定性。实际应用：在实际应用中，还需考虑离散和连续系统、计算复杂度及计算机处理能力等因素。这些因素可能影响锁相环的实时性和准确性，因此需要在设计中进行权衡。

锁相环的优势与挑战：

优势：锁相环技术能解决实时跟踪的难题，是实现精准同步的关键技术。在逆变器并网中，它确保了逆变器与电网的同步运行，从而提高了系统的稳定性和效率。挑战：锁相环的设计和实现过程中存在诸多挑战，如参数设定的复杂性、系统动态性能的优化等。此外，实际应用中的环境变化和电网波动也可能对锁相环的性能产生影响。

综上所述，从同步发电机到逆变器并网的锁相环使用与设计是一个复杂而关键的过程，需要深入理解锁相环的原理、精确设定参数，并充分考虑实际应用中的各种因素。

光伏电站生产运行指标体系

光伏电站生产运行指标体系主要包括以下几个方面：

一、光伏组件及系统性能指标

组串电流离散率：

根据逆变器组串电流的离散率，评估逆变器运行稳定性。

离散率≤5%为运行稳定；5%<离散率≤10%为运行良好；10%<离散率≤20%为运行待提高；离散率>20%为运行必须改进。

光伏方阵效率：

表示光伏方阵的能量转换效率，即光伏方阵输出到逆变器的能量与入射到光伏方阵上的能量之比。

数值越高，表示光伏方阵转换能量的能力越强。

逆变器转换效率：

指逆变器将直流电量转换为交流电量的效率。

是评估逆变器性能的重要指标。

性能比（PR）：

性能比 = 实际交流发电量 / 理想状态直流发电量。

反映光伏系统自身的性能和质量，包括系统的电器效率、组件衰降、遮挡情况等因素。

二、太阳能资源指标

平均风速：

在统计周期内瞬时风速的平均值，反映光伏电站所处环境的风力状况。

平均气温：

在统计周期内通过环境监测仪测量的光伏电站内的环境温度的平均值。

相对湿度：

指空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的比值。

水平面总辐射量：

在统计周期内照射到水平面的单位面积上的太阳辐射能量。

倾斜面总辐射量：

在统计周期内照射到某个倾斜表面的单位面积上的太阳辐射能量。

日照时数：

在统计周期内太阳辐射强度达到或超过120W/m²的时间总和。

三、电量指标

理论发电量：

在统计周期内入射到光伏方阵中的太阳辐射按电池组件峰瓦功率转换的发电量。

发电量：

在统计周期内光伏电站各支路电流表计量的有功电量之和。

上网电量：

在统计周期内电站向电网输送的全部电能。

购网电量：

在统计周期内由光伏电站关口表计量的电网向光伏电站输送的电能。

逆变器输入电量：

在统计周期内，光伏方阵中向逆变器输入的直流电量。

逆变器输出电量：

在统计周期内，发电单元出口处计量的交流输出电量。

四、能耗指标

厂用电量：

在统计周期内，站用变压器计量的正常生产和生活用电量。

厂用电率：

厂用电量占光伏电站发电量的百分比。

综合厂用电量：

在统计周期内，电站运行过程中所消耗的全部电量。

综合厂用电率：

综合厂用电量占光伏电站发电量的百分比。

光伏方阵吸收损耗：

光伏方阵按额定功率转换的直流输出电量与逆变器输入电量的差值。

逆变器损耗：

逆变器将光伏方阵输出的直流电量转换为交流电量时所引起的损耗。

集电线路及箱变损耗：

从逆变器交流输出端到支路电表之间的电量损耗。

升压站损耗：

从支路电表到关口表之间的电量损耗。

五、设备运行水平指标

综合效率：

光伏电站上网电量与理论发电量的比值。

受多种因素影响，包括温度、污染、安装倾角、方位角等。

逆变器输出功率的离散率：

评估逆变器输出功率的稳定性和一致性。

最大出力：

电站并网高压侧有功功率的最大值。

六、电站经营指标

单位千瓦成本费：

电站成本费用与电站装机容量之比。

单位千瓦材料费：

电站三项可控费用中材料费与电站装机容量之比。

单位千瓦修理费：

电站三项可控费用中修理费与电站装机容量之比。

单位千瓦其它费用：

电站三项可控费用中其它费用与电站装机容量之比。

电网限电弃光率：

电网限发弃光电量占实际发电量与电网限发弃光电量之和的百分比。

故障弃光率：

因光伏电站内设备故障导致发电单元停运产生的弃光电量占实际发电量与故障弃光电量之和的百分比。

以下是相关展示：

综上所述，光伏电站生产运行指标体系涵盖了光伏组件及系统性能、太阳能资源、电量、能耗、设备运行水平以及电站经营等多个方面，为全面评估和优化光伏电站的运行提供了重要依据。

工商业多电站应用光伏运维云平台，发电收益可视化

工商业多电站应用光伏运维云平台，发电收益可视化

工商业多电站应用光伏运维云平台，通过集成物联网、大数据和云计算技术，实现了对分布式光伏电站的集中监控、运维管理和数据分析，特别是发电收益的可视化。以下是关于该平台的详细解答：

一、平台概述

安科瑞光伏运维云平台（型号：AcrelCloud-1200）是专为分布式光伏电站设计的智能化管理平台。该平台通过ANet-1E2S-4G网关采集逆变器交直流侧数据，以及现场视频信号和气象信息，上传至云平台进行集中处理和分析。

二、发电收益可视化

综合看板展示

平台提供综合看板，展示所有电站的装机容量、实时发电功率、累计发电量及收益。

通过柱状图对比月度发电量，直观展示电站的发电效率和收益情况。

电站状态监测

实时显示电站发电功率、补贴电价、环境参数（辐照度、温湿度、风速）及逆变器接入数量等关键参数。

这些数据为电站的运维和收益计算提供了重要依据。

发电统计与分析

按电站或逆变器生成时、日、月、年发电量报表。

支持收益计算及社会效益（如碳减排量）统计，为电站的经济效益和社会效益评估提供数据支持。

三、平台其他功能

逆变器监测

提供交/直流侧的电压、电流、功率等数据。

支持曲线分析功率与环境参数（如辐照度、温度）的关联性，帮助运维人员更好地了解电站的运行状态。

告警与日志

支持分级处理报警信息（如设备故障、环境异常）。

记录操作日志和平台运行状态，支持短信推送通知，确保电站的安全运行。

视频监控与环境集成

通过摄像头实时监控电站运行环境。

支持云台控制和录像回放，集成气象数据辅助分析发电效率。

自定义与报表导出

支持设备信息自定义，满足不同电站的个性化需求。

提供电站效率分析、分类分级以及电流离散率分析等报表导出功能，方便运维人员进行数据分析和报告编制。

四、应用案例

海南某农业养殖场分布式光伏

项目分布于海南省琼中县和临高县，包括生态茶园、咖啡厂区和牛肉繁育厂区屋顶等多个项目。

采集逆变器、现场气象信息、摄像头等数据，并添加电能质量监测装置保证并网质量。

某企业分布式光伏案例

项目位于香港全境，共计52个分布式光伏站，总装机容量8.6MW。

采用AcrelCloud-1200分布式光伏运维平台，支持中英文双语显示，支持浏览器及手机APP访问。

平台统计每个电站的日、月、年发电量和发电收益，并通过折线图、柱状图形式展示发电趋势。

综上所述，工商业多电站应用光伏运维云平台通过集成多种功能和技术手段，实现了对分布式光伏电站的集中监控、运维管理和数据分析，特别是发电收益的可视化展示，为电站的运维管理和经济效益评估提供了有力支持。

并网逆变器谐波抑制

并网逆变器谐波抑制

并网逆变器谐波抑制是确保电力系统安全运行的重要课题。在单相储能并网应用中，由于并网逆变器脉冲调制载波比相对较低以及非线性负载等因素的影响，并网电流容易发生畸变。为了有效抑制谐波，目前一般采用多重化准PR控制和重复控制两种方案，以下主要讲解多重化准PR控制。

一、多重化准PR控制器传函

在单相并网逆变器中，要实现正弦参考电流的无静差跟踪以及消除网侧电压扰动作用，首先需要设定准PR控制器的谐振频率为网侧电压基频，即2π*50rad/s。此外，考虑到网侧电压含有的谐波分量对电流的扰动作用，可以在准PR控制器中加入谐波频率的谐振项。电网中通常会含有一定量的奇次低次谐波，因此，可以在电流控制器中加入3、5、7次谐波频率的谐振项，构成多重化准比例谐振控制器。

多重化准PR控制器的传函表达式中，Krh和Wch分别为对各次谐波的谐振系数和截止频率，h为谐波次数。当并网电流含有3,5,7次的谐波分量时，该控制器可以实现对此几次低次谐波的有效抑制。

二、多重化准PR控制器离散化

多重化准比例谐振谐振控制器实际上是一个特殊的PR控制器，其离散形式的推导可以参考相关文献或技术资料。离散化后的控制器可以更好地适应数字信号处理系统的需求，实现实时控制。

三、多重化准PR控制器方案仿真

为了验证多重化准PR控制器的有效性，可以搭建一个基于MATLAB的单相并网逆变器模型。该模型采用SFUNCTION技术，便于实现后续程序的无缝移植。模型框架包括主电路部分、监控调试窗口部分和MCU控制器部分。

主电路部分：包括逆变器主电路以及电网模型，用于模拟实际并网逆变器的运行情况。监控调试窗口部分：将所有与控制相关的量集中在一起，方便调试和观察控制效果。MCU控制器部分：包含控制算法以及与控制相关的逻辑，采用SFUNCTION完成，可以实现与实际DSP程序的无缝移植。

通过仿真分析，可以对比仅加入1次基波准PR控制器和加入1次基波及3,5,7次谐波的多重化准PR控制器的控制效果。仿真结果表明，加入多重化准PR控制器后，3、5、7次谐波均得到了很好的抑制，电流总THD（总谐波失真）从之前的7.01%下降到了4.96%。

四、仿真对比结果

以下是通过仿真得到的对比结果表：

| | 准PR | 多重化准PR || --- | --- | --- || 电流有效值 | 2.5A | 2.5A || 总THD | 7.01% | 4.96% || 3次谐波THD | 5.03% | 0.26% || 5次谐波THD | 2.89% | 0.18% || 7次谐波THD | 2.43% | 0.19% |

从上述对比结果可以看出，多重化准PR控制器在抑制谐波方面表现出色，显著降低了电流的总THD以及各次谐波的THD。

五、结论

综上所述，多重化准PR控制器是一种有效的并网逆变器谐波抑制方案。通过加入对3、5、7次谐波频率的谐振项，可以实现对这些低次谐波的有效抑制，从而降低电流的总THD，提高电力系统的运行稳定性和安全性。因此，在单相储能并网应用中，多重化准PR控制器具有广泛的应用前景。

浅析SVPWM调制技术

浅析SVPWM调制技术

在分析SVPWM调制技术之前，首先回顾三相交流电机的运行原理。三相交流电机的定子绕组是对称设置的，即A、B、C三相绕组轴线在空间上互差120°电角度。在三相交流电压作用下，绕组中流过三相对称电流。选取A相电流为基准，可以写出三相对称电流的表达式。绕组中的三相对称电流分别在空间中产生脉振磁动势。磁动势波形绘制如下。考虑理想情况，忽略电机的铁损和铜损，三相合成磁动势可以在空间中产生与它同相的旋转磁场，该磁场的磁链可以表示为。这个旋转磁场切割电机转子，在转子绕组中引起感应电流，该电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，从而驱动交流电机旋转。

逆变器结构如下图所示，在三相半桥电路中，由六个开关管控制输出端电压的状态。要实现交流电机的驱动，需要使得逆变器输出端合成电压矢量为一个幅值不变的旋转矢量。因此，首先分析逆变器输出端合成电压矢量的情况。以工作状态为例分析逆变器输出端合成电压矢量的情况。此时，逆变器中的通路如下图所示。画出简化电路如下图，根据分压原理，可以计算出每相绕组上的电压矢量。根据二进制编码，将工作状态称为状态4，对应的合成电压矢量为。类似地，求出逆变器每一个工作状态的合成电压矢量，如下图所示。八种工作状态中，状态0和状态7合成电压矢量为零矢量，其余六种工作状态合成的电压矢量将平面划分为6个扇区。已知SVPWM的控制目标是在空间中合成旋转的电压矢量，将这个幅值不变，方向随时间变化的电压矢量作为给定参考电压矢量，。

将参考电压矢量旋转过程划分为一系列极短的时间段，每一个时间段持续时间为，将其称为一个开关周期。在一个开关周期内，近似认为参考电压矢量的方向保持不变。离散化的处理如下图所示。参考电压矢量旋转至不同扇区时，由不同的基本电压矢量来合成它。以运行在第一扇区为例，由基本电压矢量来近似合成它。某一个开关周期内，的空间位置如下图所示，其相位角为。在这一开关周期的时间内，使逆变器持续输出基本电压矢量的时间，持续输出基本电压矢量的时间，剩余时间由零矢量或补齐。根据PWM调制技术的面积等效原理，要实现输出结果和参考电压矢量的等效，需要使它们在开关周期时间内冲量相等，即。根据矢量合成的平行四边形法则，即为在基本电压矢量方向上的分量，即为在基本电压矢量方向上的分量。由此可以计算出和的大小。

在“αβ坐标系”，求解“合成参考电压矢量的方法”中的方程组，得到和的大小。利用αβ轴上的分量进行计算。在“αβ坐标系”的条件下，合成电压矢量乘以系数后，幅值均变为实际的2/3。而在（图9）和（图10）中已经计算了逆变器输出基本电压矢量中的非零矢量的实际幅值为，所以在“αβ坐标系”中，其幅值均按照计算，即在上式中代入，计算结果为。计算时间利用了参考电压矢量与基本电压矢量各分量的比值，而它们在αβ坐标系中均同时变为实际的2/3，所以等幅值变换的系数对结果没有影响。类似地，可以计算出在不同扇区用两个基本电压矢量合成参考电压矢量时，它们分别的持续时间。

上一节中计算得出了基本电压矢量的持续时间，以第一扇区为例，在一个开关周期内，逆变器先工作在状态4，输出基本电压矢量，持续时间为；然后切换开关状态，逆变器工作在状态6，输出基本电压矢量，持续时间为；剩余时间，逆变器工作在状态0或状态7，输出零矢量或，于是根据冲量相等原则，逆变器输出结果等效于参考电压矢量的作用结果。矢量合成的过程如下图所示。但在这种控制方式中，一个开关周期内只切换了两次开关状态，实际合成的电压矢量对参考电压的等效是比较粗糙的。SVPWM调制中，希望逆变器输出的合成电压矢量尽可能接近参考电压矢量，工程中常用“七段式”或“五段式”输出方式。对于“七段式”输出方式，仍以第一扇区为例，逆变器的工作状态切换为：状态0->状态4->状态6->状态7->状态6->状态4->状态0。在前半个开关周期，首先逆变器输出零矢量，持续时间为；接着输出基本电压矢量，持续时间为；再输出基本电压矢量，持续时间为；再输出零矢量，持续时间为；对称地，在后半个开关周期，首先逆变器输出零矢量，持续时间为；接着输出基本电压矢量，持续时间为；再输出基本电压矢量，持续时间为；最后输出零矢量，持续时间为。矢量合成的过程如下图所示。以上过程可以表示在下图的时间轴中。为了后序编程的方便，下面对不同扇区中比较器的参考调制波信号进行归纳。首先列出各扇区调制波的计算公式。可以看出，图中相同色块的公式具有相似的形式，为简化计算可将它们归为一类。另外，由于每个扇区只有两个非零矢量参与参考电压矢量的合成，因此所有计算公式中均只用表示非零矢量的持续输出时间。

六个扇区由三条分界线划分，每条分界线划分区域的条件如下。将各扇区使用二进制代码编码如下。至此，就完成了SVPWM实现方法的介绍。下面通过matlab实现以上步骤，并验证SVPWM调制技术。在仿真验证中，操作过程包括给定参考电压矢量、确定参考矢量所在扇区、计算中间变量、根据扇区位置确定比较器的参考电压、参考电压与三角载波送入比较器生成PWM信号、通过PWM信号控制主电路，逆变器输出三相电压。仿真结果如下图所示。链接：提取码：q4mq。！！创作不易，欢迎大家点赞、收藏！！每一个关注都会让我很开心。

如何从零自学逆变器控制(一)

如何从零开始自学逆变器控制

要掌握逆变器控制，首先需了解理论知识。掌握功率拓扑原理，包括Buck、Boost电路和全桥逆变电路，理解驱动和PWM占空比计算，虽然软件部分可以依赖硬件提供的系数，但《数字信号处理》和《自动控制原理》是基础课程。数字信号处理涉及拉氏变换和离散化，逆变器中的滤波器主要是一阶低通和陷波器。自动控制原理则讲传递函数，重点理解PID中的PI控制，推荐使用串联型，编写程序时需通过Z变换和差分方程。

获取资源是关键。选择TI公司的C2000系列DSP，例如TMS320F280049，从TI官网下载相关资料，如用户手册和SDK库。开始时可从控制一个IO口入手，再逐步深入。C2000Ware库提供例程，旧型号可能需要注册。

学习路径包括理解逆变器的开发套件，如Solar目录下的单相逆变器项目，从原理图和源码入手，同时参考官方的指导文档。掌握基本的单极性或双极性控制，理解控制模式和功率拓扑。

在CCS开发环境中，导入并调试例程，如voltagesourceinvlcfltr.c中的中断程序，理解PI控制参数设计。可以从TI的库中找到逆变器常用的算法，如电压源逆变器的控制。

参数采样是逆变器核心，包括直流电压、交流电压和电流。例如，通过电阻分压法采样直流电压，计算公式预先设定系数简化计算。交流电压采样则用差分电路，计算出合适的系数转换采样值。

电流采样可通过电阻或霍尔传感器，这里以电阻为例，计算电流值的公式同样涉及系数预设。

逆变控制涉及相位生成，如使用斜坡信号乘以正弦函数，以及电压和电流环路的双环路控制。PI控制中，串联型更易于调试，注意中断函数中的函数调用效率。

最后，持续学习和实践，如PID控制的理解，可以参考相关文章深入探讨。通过理论与实践结合，逐步掌握逆变器控制的各个方面。

微网综合管理与控制系统——CET中电技术光储充微电网解决方案

微网综合管理与控制系统——CET中电技术光储充微电网解决方案

CET中电技术的光储充微电网解决方案是一种高度集成的能源管理系统，它将分布式光伏发电、储能系统和充电设施三者紧密结合，通过智能化的手段实现高效协同运作。以下是对该解决方案的详细解析：

一、全局总览功能

该解决方案提供了全局总览功能，能够实时展示光伏、储能和负荷的关键运行参数。具体包括：

光伏：实时发电功率、组串运行参数、累计发电量及收益、光伏发电趋势曲线、并网点电压、累计社会效益等。储能：实时充放电功率、累计收益、储能电池的充放电趋势曲线等。负荷：实时用电功率、负荷趋势曲线等。

二、光伏监视与管理功能

光伏总览

结合数字孪生和3D可视化技术，实时采集、分析与展示新能源发电系统的运行状态、设备参数和负荷数据。

首页直观展示光伏发电系统的实时发电数据、发电量统计数据、逆变器及二次保护测控装置的运行数据和状态、光伏发电收益等信息。

逆变器发电监测

监视各光伏厂站逆变器的实时运行数据，包括发电功率、发电效率、交直流侧电量数据及运行状态。

统计并展示逆变器的日、月、年及累计发电量及收益数据。

光伏发电在线诊断

动态分析各并联光伏组串之间的电流离散率、电流极差值等数据指标。

分析各逆变器交流侧输出功率离散率、输出功率极差值等数据指标。

三、储能监视、管理与控制功能

实时监视

监视单体电池电压、电池模块温度、串联回路电流、电池荷电状态及绝缘阻抗等参数。

监视储能双向变流器出口的实时电压电流、实时充放电功率等运行参数。

控制策略

结合光伏发电与负荷用电情况，给出适合的储能充放电控制策略。

支持控制策略的筛选查询、手动定制以及增加、修改或删除。

储能电池寿命管理

统计电池充放电次数及剩余可用次数，预警电池失效风险。

动态反应电池的健康状态。

储能充放电分析

监控电池的充放电过程，展示充放电时间、电压/电流/容量变化关系。

四、充电桩监视功能

负载用能监视

监视微电网运行累计的负载用能情况。

充电桩管理

统一监控充电桩的实时运行参数和报警信息，展示充电状态。

五、光储充微电网智能策略控制功能

系统能够结合多种因素，如光伏历史功率、逆变器状态、储能运行情况、充电桩充电情况、电价、负荷用电情况及并网点参数等，自动给出最合适的控制策略，确保微电网系统安全稳定运行，同时实现经济与高效运行。

六、集成拓展功能

通信集成能力

支持国内外标准通信规约智能设备接入，如IEC 61850、Modbus RTU/TCP、IEC 101/103/104、DL/T 645、CDT、DNP等。

数据上传与对接

支持多种规约格式的数据上传，根据相关规定上传电站运行数据、气象数据。

提供第三方系统数据转发接口，实现本地系统与第三方系统的数据无缝对接。

综上所述，CET中电技术的光储充微电网解决方案通过智能化的手段实现了光伏、储能和充电设施的高效协同运作，提供了全面的监视、管理与控制功能，并支持多种集成拓展功能，为微电网系统的安全稳定运行和经济高效运行提供了有力保障。

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