并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施及其 - 世纪电源网.pdf

第 25 卷 第 1 期 电 工 电 能 新 技 术 Vol . 25 , No . 1 2006 年 1 月 Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy J an . 2006 并网光伏系统最大功率点跟踪控制的一种改进措施 及其仿真和实验研究 杨海柱 , 金新民 (北京交通大学电气工程学院 , 北京 100044) 摘要 : 最大功率点跟踪控制问题是光伏并网发电系统中经常遇见的问题 。本文根据太阳电池阵列 的工作特性以及单相并网逆变器的结构和工作原理 ,针对并网光伏系统最大功率点跟踪控制的间 歇扫描法提出了一种改进措施 。仿真和实验研究结果表明 ,改进后的间歇扫描法在最大功率点跟 踪控制过程中 ,系统工作点波动较小 ,系统稳定性有明显提高 。 关键词 : 光伏系统 ; 并网逆变器 ; 最大功率跟踪 ; 状态空间平均法 ( ) 中图分类号 : TM615 　　　　　文献标识码 : A 　　　 文章编号 : 2006 1 　引言 光伏并网发 电系统是光伏系统的必然发展趋 势 。光伏系统的主要缺点一是初期投资比较大 ,二 是太阳电池的光电转换效率太低 , 目前最高的转换 效率在实验室条件下也不超过 30 %[ 1] 。为了解决 这些问题 ,首先要研制价格低廉的并且能量转换效 率高的光电材料 ,其次是在控制上实现太阳电池的 最大功率输出。目前 ,光伏系统的最大功率跟踪问 题已成为学术界研究的热点 。 图 1 　并网逆变器系统结构图 Fig. 1 　Frame of gridconnected inverter 2 　光伏并网逆变器结构 法有固定电压跟踪法 、扰动观测法和导纳微增法 、间 光伏并网逆变器的系统结构图如图 1 所示[ 1] 。 歇扫描跟踪法 。本文采用的是间歇扫描跟踪法 ,该 光伏并网系统主要由前级的DCDC 变换器和后级的 ( 策略的核心思想是定时地扫描一段 一般为 05 ～ DCAC 逆变器组成 ,两部分通过Dclink 相连接 ,Dclink ) 09 倍的开路电压 阵列电压 , 同时记录下不同电压 的电压为 400V 。在本系统中,DCDC 变换器采用 下对应的阵列输出功率值 ,经过比较不同点的太阳 BOOST 结构 ,主要完成系统的MPPT 控制 ;DCAC 部 电池阵列 的输 出功率就可 以方便地得 出最大功 分采用全桥逆变器 ,主要完成维持 DClink 中间电压 率点 。 稳定并且将电能转换成 220 V50 Hz 交流电。系统保 32 　本文提出的改进间歇扫描法 证并网逆变器输出的正弦电流与电网电压同频同相 。 作者在实验中发现 , 间歇扫描法在控制过程中 3 　最大功率跟踪控制( MPPT) 由于要周期性扫描各工作点的功率从而引