基于级联逆变器的光伏并网发电系统控制策略.pdf

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1、第46卷第4期电力电子技术Vo1．46，NoA2012年4月PowerElectronicsApril2012基于级联逆变器的光伏并网发电系统控制策略周晓进，陈元娣(1．中国人民解放军95~r2部队，北京100162；2．空军雷达学院，湖北武汉430019)摘要：提出了基于混合控制的级联逆变器光伏并网发电系统的双级控制策略。通过控制电流瞬时值反馈滞环控制单元输入电压值为恒定。将输入电压控制和光伏系统并网电流控制解耦，简化了控制器设计。该双级控制策略可在进行最大功率点跟踪(MP1叩)的同时保证并网电流质量。对该控制策略进行了分析，对瞬时值反馈单元

2、双环控制器参数进行了设计。最后进行了实验。结果验证了所提出的控制方法的有效性。关键词：逆变器；瞬时值电流反馈控制；光伏并网中图分类号：11Il464文献标识码：A文章编号：1000-100X(2012)04-0051-03ControlStrategyofPhotovoltaicGrid-connectedPowerGenerationSys~mBasedonCascadedInverterZHOUXiao-iln1．CHENYuan．(1．95992Armyo／PLA，&100162，C鼬m)Abstract：Thispaperpresent

3、sthetwo-stagecontrolstrategyspecificallysuitforthephotovoltnicgrid-connectedpowergenerationsystembasedonhybridcontrolledcascadedinverter．Bycontrollingtheinputvoltageoftheinstantaneousfeedbackunittobeconstant，theinputvoltagecontrolandthecurrentregulationaredecoupladandsimplif

4、ied．Thetwo-stagecontrolstrategycaneus-ilrethegridcurrentquality，alsoCanrealizetheMPPTcontro1．Thecontrolstrat·egyis锄laandtheadjusterpar~tmeter8aredesigned．Atlast，theexperl"n~entreusearchisconducted，theresultsindicatethatthecontroldesignisrationa1．Keywords：inverter；instantaneo

5、uscun~vntfeedbackcontrol；photovoltaicd—connected1引言2光伏并网发电系统控制策略目前．传统单级式或多级式太阳能光伏并网2．1控制系统结构系统结构存在的不足有【】：并网逆变器开关管工基于级联逆变器两级式光伏并网发电系统的作频率相对较高，损耗较大；为了逆变器正常工拓扑结构如图1所示。图中前级是DC／DC双管交作，光伏电池需串联到足够的电压等级。不仅使开错式Boost电路．后级是由2H桥组成的级联逆变关管电压应力高，而且系统的可靠性降低，系统抗器。电路由Ⅳ+M个2H桥单元级联而成。第l～Ⅳ个电池局部阴影

6、能力减弱；采用集中式MPPT。将严2H桥为阶梯波控制．第Ⅳ+l+个2H桥单元重降低系统整体效率。针对这种情况，尤其对于中为电流瞬时值反馈倍频移相SPWM控制或电流滞大型光伏并网系统，为提高系统的可靠性及效率．环跟踪控制。限于篇幅，此处仅对阶梯波与电流滞避免更多的太阳能光伏电池串联，：艾献【4】提出了环混合控制系统进行分析。一种阶梯波与电流瞬时值反馈混合控制的级联逆变器来实现光伏并网发电。在此基础上。对基于混合控制的级联逆变器光伏发电系统控制策略进行了分析，对瞬时值反馈单元双环控制参数进行了设计，为基于混合控制级联逆变器的光伏系统的设计与实现提供

7、了理论参考．并通过实验验证了理论分析的正确性。定稿日期：2011—11—02作者简介：周晓进(1976一)，男，江苏沭阳人，硕士研究生，图1光伏并网发电系统拓扑结构图研究方向为电子工程技术。Fig．1Thetopologystructure0]fPVd—connectedgeneration51第46卷第4期电力电子技术Vo1．46．No．42012年4月PowerElectronicsApril2012图2为阶梯波与电流滞环跟踪混合控制框基波电压．然后由DSP实时采样第1~N2H桥单元图。第1～Ⅳ+1DC／DC变换器单元将光伏电池阵列直流母线

8、电压，计算出各2H桥单元导通脉冲。电压进行升压并完成对光伏电池的MPPT。第1～3瞬时值反馈单元双环控制分析N2H桥单元为梯形波控制，第Ⅳ+1个2H桥