基于电流滞环控制的Z源光伏独立发电系统.pdf

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1、第4J4卷第6期电力电子技术Vo1．44．No．62010年6月PowerElectroniesJune2010基于电流滞环控制的Z源光伏独立发电系统黄金军，郑建勇，尤鏊，张先飞(1．东南大学，江苏南京210096；2．苏州市电气设备与自动化重点实验室，江苏苏州215123)摘要：z源光伏发电系统中，针对z拓扑，必须在开关信号中加入直通信号，而传统的滞环控制算法无法实现。针对这一局限．提出了一种新的适用于z源光伏独立发电系统的定频电流滞环控制策略，该策略保留了传统滞环控制的优点，同时由于采用定频控制，降低了系统

2、损耗，便于滤波；有了Z源的升压作用，系统输出电流大大提高；在系统负载变动时能及时调整参考电流值．保证负载端电压恒定。通过Matlab仿真和实验证明了该策略的正确性。关键词：逆变器；电流滞环；负载电压；参考电流中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—1O0X(2010)06—0037—03IndependentPVPowerGenerationSystem．BasedonCurrentHysteresisControlUsedinZ-sourceHUANGJin-jun，ZHENGJian—yon

3、g，YOUJun，ZHANGXian—fei(1．SoutheastUnwemi~，Nanjing210096，China；2．LaboratoryofElectricalEquipmentandAutomationinSuzhou，Suzhou215123，China)Abstract：InZ—sourcebasedPVpowergenerationsystem，forZtopology，shootthroughtimemustbeaddedintheswitchsignals．Traditionalhyst

4、eresiscontrolalgorithmcannotbeachieved．Inresponsetothislimitation，thispaperpresentsanewkindofcontrolalgorithmbasedonfixed一~equeneycurrenthysteresisusedinZ—sourcebasedindependentPVpowergen—erationsystem．Thestrategyretainstheadvantagesoftraditionalhysteresisco

5、ntro1．Becauseitisafixed-frequencycontrol，Thesystemlossisreduced，anditiseasytotilting．WiththeboostingroleofZ—source，theoutputcurrentofsystemisgreat—lyincreased．Whensystemloadchanged，referencecurrentwouldbeadjustedtoensureloadterminalvoltageconstant．Bysimulmio

6、nwithMatlabandexperimentalresults，thecorrectnessofthestategyisproved．Keywords：inverter；curenthysteresis；loadvoltage；referencecurrentFoundationProject：SupposedbyNational863Program(No．2008AA052421)1引言逆变技术采用直接变量跟踪控制。控制原理简单，在众多清洁可再生能源中．太阳能很早就被应跟踪精度高，可自动限制峰值，但由于开

7、关频率不用于发电。现今，研究比较热门且功率等级相对较高固定，导致开关损耗较大，且不方便滤波器设计。基的新能源发电技术主要是光伏发电技术和风电技于电流滞环控制的逆变系统电流输出能力与直流术。由于光伏电池和风力机实时输出功率与外界环侧电压关系密切，直流侧电压升高，则输出极限电境关系很大。故系统的直流侧电压一般不稳定。特别流值会相应增加。对于光伏组件，串联增大输出电是光伏系统，光伏电池的电压软特性导致输出电压压，并联增大输出电流，组件串联后虽为后续逆变波动较大，这对逆变技术提出了挑战。对于一个独立部分带来方便．但是输

8、出电流受到限制：采用并联的光伏发电系统，一般会对直流侧进行升压，以提高方式接入z拓扑进行升压，同时增大输出电流能逆变电压的峰值。Z拓扑具有很好的升降压能力。且力。有效解决了这一问题。原理易懂，控制简单。只需在开关周期内加入一定的此处提出基于Z源的独立光伏发电系统的电流直通时间就能达到升降压的目的，基于z拓扑的逆滞环控制策略，具有滞环控制下响应速度快、稳定性变器称作z源逆变器高等优点；并