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提高光伏并网逆变器在弱电网下稳定性的阻抗相角补偿控制

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2025-06-29 17:36:10

随着可再生能源技术的快速发展,光伏发电系统在电力系统中的占比不断提升。然而,在弱电网条件下,光伏并网逆变器往往面临电压波动、频率不稳定以及谐波干扰等问题,这严重影响了系统的安全性和运行效率。为了解决这一问题,研究者们提出了多种控制策略,其中基于阻抗相角补偿的控制方法因其良好的动态响应和稳定性表现而受到广泛关注。

传统的光伏并网控制多采用电流源型或电压源型控制方式,但在面对弱电网时,这些方法容易因系统阻抗不匹配而导致振荡或失稳。尤其是在电网阻抗较高或变化较大的情况下,逆变器输出的电流与电网电压之间会产生较大的相位差,进而引发功率波动和系统不稳定。

针对上述问题,本文提出一种基于阻抗相角补偿的新型控制策略。该方法通过实时检测电网阻抗的变化,并结合逆变器输出特性,动态调整控制信号的相位角,以实现对系统阻抗特性的优化匹配。具体而言,系统会根据电网阻抗的实部与虚部信息,计算出相应的相角补偿值,并将其引入到逆变器的控制环路中,从而有效抑制由于阻抗不匹配引起的振荡现象。

实验结果表明,该控制策略能够显著提升光伏并网逆变器在弱电网条件下的运行稳定性。特别是在电网阻抗发生突变或负载波动较大的情况下,系统仍能保持良好的动态响应和功率输出精度。此外,该方法还具备较强的适应性,能够适用于不同类型的电网结构和运行环境。

综上所述,基于阻抗相角补偿的控制策略为解决光伏并网逆变器在弱电网下运行稳定性问题提供了一种有效手段。未来的研究可以进一步探索该方法在多逆变器协同控制、复杂电网拓扑下的应用潜力,以推动分布式能源系统的高效、稳定运行。

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