太阳能功率优化器之间的相互影响分析.PDFVIP

等戆$ 太阳能功率优化器之间的 相互影响分析 王冠林，白 冲，王水平 (西电一国蓉科技 电源技术联合研发中心，陕西 西安 710071) 摘要：太阳能功率优化器可以实现太阳能电池板级的最大效率追踪(MPPT)，比传统的阵列级最大 效率追踪可以得到更高的发电效率。本文采用阻抗分析法对两个BOOST电路结构的功率优化器 串联情况下的互相影响进行了分析。 关键词：太阳能发电；功率优化器；MPPT；阻抗分析法 中图分类号：TM615 文献标识码 ：A 文章编号0219-2713(2017)01—13—07 1 带太阳能功率优化器的太阳能发电系统 传统的太阳能发电系统如图 1所示。主要由太 阳能电池板和并网逆变器组成 ，并带有汇流箱、直 流断路器、交流断路器等组件。多块太阳能电池板 串联之后再并联形成太阳能电池板阵列，阵列的输 出汇接到并网逆变器。逆变器实现将电池板提供的 直流电逆变成可以并网的交流电的功能。传统的逆 变器带有最大功率追踪(MPPT)功能，将其集中在逆 变器内部作为一个功能模块。由于逆变器只能采集 到太阳能电池板阵列端 口的信息，所以逆变器内部 的最大功率追踪功能只能针对整个电池板阵列实 现 ．优化功能比较粗放，实际优化效果有限。 图 1 传统太阳能发 电系统示意图 带太阳能功率优化系统的太阳能发电系统示 意图如图2所示。系统在基本的电池板与逆变器的 基础上增加电池板级功率优化器。其中每个太阳能 收稿 日期：2017—01—06 电池板的输出连接到功率优化器上，然后将功率优 一 13— 第20卷 第1．2期 鼋涤畿搬 阍 Vo1．20 No．1．2 2017年2月 POWERSUPPLYTECHNOLOGIESANDAPPUCATIONS Feb．2017 化器的输出按照电池板阵列方式组合起来。其中功 制精度较高，与传统形式的发电系统相比可以提供 率优化器通过DC／DC功率变换实现太阳能电池板 更大的发电效率。 级最大功率追踪功能。这样最大功率追踪功能的控 图2带太阳能功率优化系统的太阳能发电系统示意图 2 BOOST型功率优化器的控制方式 如前所述，功率优化器通过 DC／DC功率变换电 路实现太阳能电池板级最大功率追踪功能，具体电 路形式有多种选择，本文以BOOST电路的功率优 化器为例进行分析。 功率优化器的最大功率追踪功能采用扰动观 察法，通过扰动功率优化器的输入电压 (即太阳能 BOOST结构功率优化器的小信号交流等效电 电池板的输出电压)实现 MPPT的功能。功率优化器 路如图3所示。如果忽略优化器 电感电流纹波，那 么图中电感电流的平均值为 的控制环路陛能受电池板的动态特性影响。为了分 析功率优化器系统的动态特性。在电池板的最大功 = (2) 率点附近可以用电池板的直流等效电阻来代替其 由图3和式(2)可以得到优化器 占空比扰动至 交流等效电阻。