单级式光伏并网逆变器的PR和MPPT集成控制策略.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．5电气传动2014年第44卷第5期单级式光伏并网逆变器的PR和MPPT集成控制策略闰彩霞，王生铁，张计科(内蒙古工业大学电力学院，内蒙古呼和浩特010080)摘要：单级式光伏并网逆变器具有结构简单，成本低、效率高的优点，尤其适合于大容量光伏并网发电系统。针对单级式光伏并网逆变器，提出了一种结合PR和MPPT控制的集成控制策略，它具有功率外环和电流内环的结构，可以同时实现最大功率无差跟踪控制和单位功率因数并网控制。建立了脞标系下的逆变器系统数学模型，给出了结合根轨迹和频率特性的PR控制器参数设计方法，并进行了参数设计。建立了10k

2、W单级式光伏并网发电系统的仿真模型，仿真结果表明，在模拟标准光强、云朵飘过及全天光照的条件下，PR和MPPT集成控制策略能够快速跟踪光照的变化，实现MPPT的无差跟踪控制及单位功率因数并网控制，具有良好的动静态性能。关键词：光伏发电；单级式并网逆变器；比例谐振控制；最大功率跟踪控制；集成控制策略中图分类号：TM615；TM464文献标识码：AIntegratedControlStrategyofPRandMPPTforSingle·-stagePhotovoitaicGrid-connectedInverterYANCai—xia，WANGSheng—tie，ZHANGJi-ke

3、(CollegeofElectricPower，InnerMongoliaUnwe~ityofTechnology，Hohhot010080，NeiMonggol，China)Abstract：Thesingle—stagephotovohaicgrid—connectedinverterhasthemeritsofsimplestructure，lowcostandhighefficiency，andisespeciallysuitableforlargecapacitysystemsofphotovoltaicpowergeneration．Anintegratedcontr

4、olstrategyforsingle—stagephotovoltaicd—connectedinverter，whichcombinedPRcontrolwithMPPTcontrolwithouterpowerloopandinnercurrentloop，wasputforwardtOachievebothzeroerrormaximumpowerpointtracking(MPPT)andunity—powerfactorcontro1．Basedonthemathematicmodeloftheinvertersystemestablishedunder口一8coor

5、dinate，theparameterdesignmethodofthePRcontroller，isgivenbycombinedtherootlocusandfrequencycharacteristics，anditsparametershavebeendesigned．Thesimulationmodelofa10kWsingle-stagephotovoltaicgrid·connectedpowergenerationsystemwasbuilt，andthesimulationresultsshowthatundertheconditionofstandardill

6、umination，illuminationchangesandwholedayillumination，theintegratedcontrolstrategycanfasttrackilluminationchanges，andachievezeroerrormaximumpowerpointtrackingandunitypowerfactorcontrolSOthatthesystemhasachievedexcellentdynamicandstaticperformances．Keywords：PVgeneration；single—stagegrid—connect

7、edinverter；proportional—resonant(PR)control；maximumpowerpointtracking(MpPT)control；integratedcontrolstrategy有结构简单、成本低、效率高的优点b。。单级式1引言光伏并网系统主电路拓扑结构如图1所示。按光伏并网逆变器的结构划分，并网系统主对于单级式光伏并网逆变器的控制，三相系要有单级式和两级式两种拓扑结构。对于大统一般采用在两相旋转坐标系下基于PI控制器容量光伏并网逆变器，与两