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《单相单级光伏并网系统的改进控制策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第卷第期电力电子技术年月单相单级光伏并网系统的改进控制策略研究张旺,郭旭东,陈莎,粟梅中南大学,湖南长沙摘要以极值搜索算法为基础,提出了基于二次纹波的变积分增益的最大功率点跟踪叮极值搜索控制方法。在不同的光伏阵列工作点采用不同积分增益,提高了功率跟踪的动稳态性能。针对直流侧电压存在二次纹波的特点,通过分别控制直流侧电压中的直流分量和纹波分量,降低了并网电流幅值参考值的谐波含量,提高了并网电流质量。仿真和实验结果验证了改进控制方法的有效性。关键词并网系统最大功率点跟踪极值搜索控制积分增益中图分类号月,巧文献标识码文章编号一`一一··一,一,,心动,,砚邵,日,盯巧
2、,,叭一盯引言单相单级光伏并网系统原理针对光伏系统中传统控制方法的不系统结构足,文献提出模糊控制方法,控制器的设图示出单相单级式光伏并网系统拓扑结计变得灵活可靠,但其对模型的精确性要求较高。构。该并网系统由光伏阵列、直流滤波电容、单相文献」提出理论,对于模型精确性低的系电压型逆变桥、滤波电感和隔离变压器组成。统,通过加入正弦激励信号以获取最优值,但该方法的积分增益对系统参数较敏感,一旦外界条件伏光列阵变化就需重新调整积分增益。对此,这里提出一种变积分增益极值搜索控制方法。由于直流侧电压含有二次谐波,传统控制方图单相单级式光伏并网系统拓扑结构法会导致并网电流较大,
3、动态响应慢且稳态一一以比翻幻误差较大。此处提出的方法分别对直流侧电压中极值搜索原理的直流分量和谐波分量进行控制,有效克服了传图示出极值搜索原理,舀为最佳电压统方法的不足。最后,基于软件和的估计值,为光伏阵列输出电压,尸为光伏硬件平台对改进控制策略进行了验证。阵列的只函数,且在处有极大值。将尸在处进行泰勒级数展开,得基金项目国家自然科学基金一争`定稿日期一一式中尸为尸的二阶导数。作者简介张旺一,男,河南驻马店人,硕士研究。对和,挤分别为激励信号和生,研究方向为光伏并网发电及微网控制技术。扰动信号,为扰动信号幅值,。。为扰动信号角频第卷第期电力电子技术,年月率。假设
4、五一应为估计误差,代入式可得“一沪`,光伏阵列输出功率尸的微分计算丁变增益控制框图图尸的微分计算和盯变增益控制框图。“口图原理图创,了少崎月盯叮通过高通滤波器后,得单相单级式并网控制器的改进控制尸`一研`。声州广尸尹加光伏系统并网控制框图如图所示,舀与直流乘以,,并经过低通滤波器评后,得侧电压陈作差,经控制后得到并网电流幅值参考值厂,结合单相锁相环和控制器实现并网”一研乞由于云氏戒,则疚一云,代入式得电流控制。由于陈含有二次谐波分量,而控制器无法消除纹波信号的稳态误差,厂中含二次谐“下记尹尹波分量,导致并网电流中含三次谐波,降低了并网由于尸存在极大值,则尸,又下
5、,故。电流质量。趋于零,最终得到舀。极值搜索的改进控制搜索时间与搜索结果的精确性由积分系数下决定。下越小,搜索时间越长而系统稳定运行图并网控制器控制框图后,下越小,搜索结果精确度越高。图示出特性一曲线,可见,当远离最大工作点时,】日针对上述方法的不足,这里采用图所示的较大,应很大当接近最大工作点时,较小,直流分量和二次谐波分量分别控制的策略。■为应很小。因此,选取书十■,伞,■为较小直流侧电压误差信号,■和■分别为■的直流常量,改进极值搜索算法,实现变增益控制。和二次纹波分量。用控制器对■进行控制,利用控制器对■。进行控制,两控制器输出之和作为厂。改进方法较传统
6、方法能大大降低厂的纹波分量,提高并网电流质量。图光伏阵列及功率微分特性曲线图并网控制器改进控制框图设光伏阵列输出功率的二次纹波分量为一,由图得日,为避免额外干系统控制方法的仿真分析扰影响和的计算,处理得采用软件搭建了系统仿真模`升,、一,、,日尸`一,、,型,仿真波形如图所示。主电路相关参数隔离卜`“`“`“命卜“,`“`“变压器为,并网电感,直流侧电书毛尸下“`只,、一,,、,`一,、、,容林,开关频率参数开路从一了一“一、一`一卜一、'尸“电压叽二,短路电流几,最佳电压式中尸和可由对功率和电压信号滤波得到,式可由得到,如图所示。,最佳电流。外界条件变化时,控
7、制过程平稳,并在内达到稳定。直流侧电变增益极值搜索控制框图如图所示声十连取代图中的下,在最大工作点搜索过压保持在左右,直流电压二次纹波分量被控制在以内。厂的纹波分量得到很大程度的降程中声■不断减小,并最终稳定在户处,实低,且在扰动情况下,厂在内趋于稳定,具有现变增益极值搜索控制。单相单级光伏并网系统的改进控制策略研究良好的动稳态性能,有利于并网电流控制。基于改对并网电流谐波进行对比分析,结果表明,改进控制方法的并网电流日口为,相对于一进方法的并网电流丁“刀,一般方法的并网般方法的有了很大的降低,满足并网电流电流里仔刀,改进方法有效抑制了三次谐波,低谐波的要求。满
8、足并网标准。一一结论一卜
