du补偿的单级光伏MPPT技术.pdf

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1、第45卷第5期电力电子技术Vo1．45．No．52011年5月PowerElectronicsMav2011基于电压闭环及／补偿的单级光伏MPPT技术顾雪霏，孙培德(东华大学，信息科学与技术学院，上海201620)摘要：在单级式光伏并网逆变系统结构基础上，提出一种新型的基于电压闭环和dp／du补偿的最大功率点跟踪(MPPT)技术。该算法在工作点偏离最大功率点时，能根据／du的变化快速跟踪最大功率点(MPP)处电压值，并将此给定电压与实际电压值之差经过Pl运算得到实际应给定的交流输出电流幅值。通过仿真分析可知，无论在光照突变或渐变、增强

2、或减弱时，该算法均能使系统准确快速地跟踪在MPP处。实验室建立了3kW单级式光伏逆变系统，应用全数字化DSP控制技术和新型MP

3、rr算法，实现了系统MPPT目标，最终并网可靠运行。关键词：逆变器；最大功率点跟踪：电压闭环中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：l0o0一loox(2011)O5—0007—03Single-stagePhotovoltaicInverterSystemandMPPTTechnologyBasedonVoltageLoopand／duCompensationGuXue．fei．SUNPei．de(D

4、onghuaUniversity，Shanghai201620，China)Abstract：ThispaperproposesanewMPPTtechnologybasedonvoltageloopanddP／ducompensation．Whenworkingpointhasdeviatedfrommaximumpowerpoint，accord—ingtothechangeofdP／du，thenewMPPvoltageisfixedandbythePIcalculationfromtheerrorbetweenthenewvo

5、ltageandactualvoltage，theresultisgiventooutputcurrentamplitudeofACinverter．ThroughsimulationofMat—lab／simulinkanalysis，whicheverstatethereis，suddenorgradualchangeofsunlight，increasedorweakenradiation，thesystemisalwaysabletorunatMPPaccurately．Besides，labora·toryestablish

6、essingle—stagephotovohaicinvertersystemof3kW．ByapplicationofalldigitalDSPcontroltechnologyandnewMPPTalgorithm，MPPTtargetisachieved，runningstably．Keywords：inverter；maximumpowerpointtracking；voltageloop1引言2单级式逆变器系统构成及调制算法近年来．太阳能已成为全世界最主要的可再图1示出单级式逆变系统原理。系统前级电生能源．而光伏并网发电是最

7、主要的太阳能利用路的大电容减少了电能交换环节。也减少了能量途径⋯。光伏发电系统中，如何提高太阳能电池工的损失和整机造价。是整个系统转换效率提高的作效率，进一步提高系统稳定性【1是主要问题。电关键点。但大电容加入后，作为储能元件，其储能力电子变换是解决该问题的关键．需实时跟踪太大小也是影响整个系统工作稳定的主要因素。原阳能电池输出MPP。较成熟的MPPT有爬山法、扰先的DC／DC变换可获得MPPT及稳幅输出，由后动观测法、电导梯度法等【，。上述方法在两级或级DC／AC逆变PWM调制产生正弦波输出。现将多级式逆变器上效果良好．但在单级式光

8、伏逆变MPPT的获得和PWM调制产生正弦波在一个环节器上，不能快速准确跟踪Mpp[5~。这里给出基于电中实现．调节MPP即是改变后级输出交流电流的压闭环及dp／du补偿的新型MPPT算法。通过给定幅值。但由于存在大电容，当后级所需电流不Matlab／Simulink仿真，分析观察在实际复杂条件下足时。可由储能元件提供．而电池侧仍按原电流输算法的稳定性与快速性。最后通过实际设计的单级出．直至电容上电压明显下降时，电池电流才能增式光伏逆变器逆变及MPPT。通过示波器观察可知．大以补充电容电压，从而达到新的平衡。因此，电MPPT的稳定性与快

9、速性得到了较大改善。池特性曲线的变化将滞后于输出负载的给定，需要设计好适当的储能元件大小，满足直流侧电压电流的平稳，同时尽量减少滞后量，降低不稳定因定稿日期：2010—1l一29作者简介：顾雪霏(1986一)，男，上海人