宽输入电压范围单相光伏并网变换器的控制策略

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1、第35卷第5期北京交通大学学报Vo1．35No．52011年10月0URNAL()FBEIIING1IAO删GUNIvERSITYOct．2011文章编号：1673—0291(2011)05—0101—05宽输入电压范围单相光伏并网变换器的控制策略王剑，郝瑞祥，王翔，郑琼林(北京交通大学电气工程学院，北京100044)摘要：双级型光伏并网变换器中，如果光伏阵列电压接近或高于直流母线电压，升压斩波器将不能正常工作．为了扩大变换器对输入电压的适应范围，本文为双级型变换器增加了单级式工作模式：当光伏阵列电压高于逆变所需的直

2、流母线电压时，切除升压斩波器，由并网逆变器实现最大功率点跟踪．在临界电压附近设置滞环，以免升压斩波器频繁投切．通过上述方法，当光伏阵列的电压在150V到550V的宽范围内变化时，变换器都能良好工作．实验结果验证了本文方法的可行性．关键词：光伏变换器；单相并网逆变器；升压斩波器中图分类号：TM6l5文献标志码：AControlstrategyforsinglephasegrid-connectedphotovoltaicconverterwithwideinputvoltagerangeWANGJian，HAORuix

3、iang，WANGXiang，TrillionQZHENG(SchoolofElectricalEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)Abstract：Indual—stagegrid—connectedphotovoltaic(PV)converters，ifthePVarrayvoltageisclosetoorhigherthanthe&-linkvoltage，theboostconverterwillnotworkproperly

4、．InordertoextendtheinputvoltagerangeofthePVconverter．single—stagemodeisadded．WhenthePVvoltageishigherthantheminimumde—linkvoltageatwhichtheinvertercanwork，theboostconverteriSturnedoff，andthegrid—connectedinverterisresponsibleformaximumpower-pointtracking(MPPT)．

5、Thus，thedual—stageconverteroperatesinsingle—stagemode．Ahysteresiscontrollerisappliednearthecriticalvoltagetopreventtheboostconverterfromswitchingfrequently．ThePVconvertercanoperateinwideinputvoltagerangefrom150Vto550V．Experimentalresultshowsthefeasibilityofprop

6、osedmethod．Keywords：photovoltaicconverter；singlephasegrid—connectedinverter；boostconverter随着能源需求的增加和环境问题的恶化，可再备功能【1-4]．同时，为了满足电网对于谐波和功率因生能源的发展越来越受到人们的普遍重视．光伏发数的要求，必须保证并网逆变器的性能，因此电流控电是太阳能应用的一种重要方式，已经获得了广泛制器的设计引起了广泛关注，提高网侧电流跟踪性研究与应用【1-3J．与光伏电站中常用的二三相光伏并能的方法也获得了深入

7、研究J．网系统不同，单相光伏并网系统主要用于小功率场单级型光伏变换器将上述两个任务都交由逆变合，例如建筑物屋顶的光伏发电系统等⋯I．器完成，变换器的效率较高，但是正常工作点的直流电压必须高于电网电压的峰值．另外，对于单相并网由于光伏电池的价格仍然较高，致使光伏发电变换器，直流母线电压中存在100Hz分量，由于直的成本偏高．为了充分利用光伏电池的发电能力，最流母线电容与光伏阵列直接相连，100Hz分量将使大功率点跟踪(MPFrr)成为了光伏并网变换器的必收稿日期：2011-05—04作者简介：王剑(1979一)，男，湖

8、南益阳人，博士．研究方向为电力电子与电力传动．email：jwang4@bjtu．edu．121102北京交通大学学报第35卷光伏阵列在最大功率点附近波动，影响光伏阵列的压范围，本文作者对双级型单相光伏并网变换器的效率．控制策略进行了研究．增加单级式控制模式，在光伏双级型光伏变换器将上述两个任务分别交由两阵列电压较高时，切除boost斩波器，只