光伏發(fā)電系統(tǒng)變流器控制

李曉宇

【摘 要】隨著能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù)雙重壓力下，光伏并網(wǎng)發(fā)電越來(lái)越受到青睞。本文以大規(guī)模光伏發(fā)電并網(wǎng)為背景，研究基于最大功率跟蹤技術(shù)的并網(wǎng)變流器控制，逆變器采用基于SVPWM的三相橋式控制方式進(jìn)行，保證光伏發(fā)電逆變輸出的功率因數(shù)，提高供電質(zhì)量。結(jié)合實(shí)際單晶硅光伏電池的運(yùn)行狀態(tài)，利用PSCAD建立了仿真模型，仿真計(jì)算結(jié)果表明，本文提出的光伏發(fā)電逆變控制系統(tǒng)性能優(yōu)良，具有很好實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】光伏發(fā)電；變流器；最大功率跟蹤控制

中圖分類號(hào)： TM615；TM46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）20-0039-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.20.014

0 引言

新能源的種類有很多，其中太陽(yáng)能發(fā)電的潛力在所有新能源中排在第一位。而在太陽(yáng)能發(fā)電中，由于光伏發(fā)電施工方便、安裝簡(jiǎn)單以及建設(shè)周期較短且適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。因此，光伏發(fā)電成為了太陽(yáng)能發(fā)電的主流產(chǎn)品[1-2]。

光伏發(fā)電并網(wǎng)的控制方法一直是業(yè)內(nèi)的研究熱點(diǎn)，直接關(guān)系到整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。選擇合適的控制方法及方案可保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的高效、靈活運(yùn)行，進(jìn)而能為電網(wǎng)輸送優(yōu)質(zhì)的電能[3-4]。目前，針對(duì)光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器的控制方式主要有電壓型和電流型控制，而電壓型控制在光伏并網(wǎng)發(fā)電中占主流，具有較好的應(yīng)用前景[5-6]。

本文提出利用SVPWM控制方式實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電的逆變并網(wǎng)運(yùn)行，即可改善光伏發(fā)電的電能質(zhì)量，又可提高光伏發(fā)電的最大功率跟蹤控制。

1 光伏發(fā)電模型

2 基于最大跟蹤控制的逆變控制

本文的仿真模型是基于PSCAD軟件建立的，其中，BRK為斷路器，光伏電源逆變系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，先閉合BRK，給直流電源充電，使得逆變器輸入端的直流電源恒定。

當(dāng)光照強(qiáng)度取為9200lm，溫度為50℃時(shí)，通過(guò)最大功率跟蹤控制技術(shù)，使得光伏輸出電壓為252V，具體見(jiàn)圖4。

從圖4可以看出，為了提高光伏電池的輸出功率，不斷增加光伏發(fā)電逆變輸出端的電壓，使得輸出功率最終達(dá)到最大，實(shí)現(xiàn)了光伏系統(tǒng)的最大功率跟蹤且逆變效果良好。

3 結(jié)論

分析了光伏發(fā)電逆變系統(tǒng)的工作原理，建立了光伏電池的等效電路圖并建立了光伏發(fā)電的數(shù)學(xué)模型，基于PSCAD仿真軟件搭建了光伏發(fā)電最大功率跟蹤控制系統(tǒng)的仿真模型。仿真結(jié)果表明了，基于電導(dǎo)率增量法的最大功率跟蹤控制方案可行，效果良好，既能實(shí)現(xiàn)輸出功率的快速跟蹤，又可完成了逆變輸出的高精度控制。

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