基于改进双闭环控制的光伏并网系统研究
2012-08-16程宏波
华东交通大学学报 2012年5期
陈 诚,王 勋,程宏波
(华东交通大学电气与电子学院,江西南昌330013)
光伏发电技术迅速发展,其中并网发电技术更受到关注[1-5]。光伏并网发电系统普遍采用两级式结构,从而可以分级控制[6],光伏组件将太阳能转换为不稳定的电能后[7-9],经直流变直流(DC/DC)得到较稳定的直流电,再逆变为交流电且并网向负载供电。在实际应用中,往往存在光照强度很强时,直流侧输出功率大于逆变侧设计时设定的并网最大功率[10],由于逆变电路功率被限制在设计功率上,此时若直流侧继续做最大功率跟踪,这必然导致直流母线上的电压升高,直至电容或者开关器件损坏,导致系统运行不稳定,这样不仅造成经济的损失,还严重影响人生安全[11]。
针对上述现象,文献[12]通过设计变步长的最大功率跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制算法来控制母线电压,但是并未考虑逆变侧的设计功率不容许逆变侧输出功率过大。文献[13]提出增大直流母线电容,但这造成控制系统响应慢,且系统体积大,降低了系统的功率密度,成本昂贵,效果不佳。文献[14]始终控制直流侧输出功率等于逆变侧的输入功率,来限制母线电压波动,但控制复杂,且这样增加了逆变器件选型的要求,实现难度大。为了提高系统的功率密度和光伏电池能量的利用率,本文提出一种新型的光伏并网系统控制方案,详细分析了它的控制设计方法,并进行了仿真验证。
1 系统结构及新控制策略
系统采用现今商业上使用最多的也是最常见的前级Boost升压、后级全桥逆变结构[15-16],选取型号为SW-10S的光伏电池串并联为光伏阵列[17]。……
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