宽输入电压范围MPPT控制算法.pdf

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1、第48卷第9期电力电子技术Vo1．48，No．92014年9月PowerElectronicsSeptember2014宽输入电压范围MPPT控制算法汤宪宇，刘江，程善美(华中科技大学，自动化学院，湖北武汉430074)摘要：针对单相双级式光伏并网逆变器中，当光伏输入电压高于直流母线时最大功率点跟踪(MPPT)控制算法失效的问题，提出宽输入电压范围MPPT控制算法。该算法在光伏输入电压低于直流母线电压的情况下扰动Boost电路的占空比；在高于直流母线电压的情况下扰动母线参考电压，并在临界电压附近设置滞环以避免控制算

2、法频繁切换。该算法很好地解决了低电压和高电压情况下MPPT的准确性问题。通过Matlab／Simulink仿真和样机试验，验证了该算法具有跟踪电压范围宽、动态性能好、稳定可靠的优点。关键词：逆变器；光伏：最大功率点跟踪中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2014)09—0007—03Wide-rangeInputVoltageMPPTControlAlgorithmTANGXian—yu，LIUJiang，CHENGShan—mei(HuazhongUnwe~i@ofSciencean

3、dTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Awide-rangeinputvoltagemaximumpowerpointtracking(MPPT)algorithmisproposedforthesingle-phasedoublestagephotovohaicinverter，becausetheMPPTalgorithmlosesitsefectwhenthephotovoltaicinputvoltageishigherthanthebus—barvoltage．Un

4、derlowvoltagesituation，thedutycircleofBoostcircuitisperturbed，andunderhighvoltagesituationthereferencevoltageofthebus—barvoltageisperturbed，alsoahysteresisisintroducedtoavoidthefrequentswitchofthecontroHeralgorithmatthecriticalvoltage．Nomatterunderwhichsituati

5、onthismethodisprovedtobeefective．ThroughthesimulationunderMatlab／Simulinkandtheverificationonthephotovohaicinverter，thealgorithmreflectsitsadvantagesonthevalidity，stabilityandeficiency．Keywords：inverter；photovoltaie；maximumpowerpointtracking1引言2传统光伏逆变器结构MPPT控制

6、算法为充分利用光伏太阳能，逆变器在很宽的电图1为单相双级式光伏逆变器MPPT控制算压范围内均需具有MPPT功能【】。对于小功率单相法框图。系统由光伏阵列、Boost电路、单相桥式逆并网逆变器一般采用双级式结构：前级Boost电路变电路和滤波电路组成。和后级逆变电路。前级Boost电路将光伏输入较低的直流电压升压到适合逆变器工作的电压等级．并实现MPPT功能：后级逆变电路将直流电转换为与电网同频同压同相的交流电[4】。实际应用中，当光伏输入电压低于母线参考电压时．可采用扰动Boost电路占空比的方式来实现图1传统光伏

7、逆变器MPPT控制算法MPPT功能；但当光伏输入电压高于母线参考电压Fig．1TraditionalphotovohaicinverterMPPTcontrolalgorithm时，Boost电路将会失效，从而导致在本级实现的传统MPPT控制算法通过检测光伏输入侧电MPPT控制算法失效。目前常用解决办法有逆变级压、电流获得直流输入功率，=。扰实现MPPT算法[51和双管Buck．Boost变换器[61等方动Boost电路占空比为d，观察，的变化方向法，但均存在不足。在此针对上述问题，研究了一种可从表1判断出下一步d

8、的扰动方向，最终达到单相双级型光伏并网逆变器的宽输入电压范围最大功率点。而此结构中母线电压检测值与母MPPT控制算法。线电压参考值的差值作为PI控制器输入，PI定稿日期：2014—02—25控制器输出作为交流侧电流输出参考值。这样既可作者简介：汤宪宇(1988一)，男，辽宁北票人，硕士研究生，保证母线电压稳定，又可确保在MPPT的同时逆变研究方向为电力电子与