光伏發(fā)電之MPPT與并網(wǎng)逆變器關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）技術(shù)、逆變并網(wǎng)技術(shù)作為新能源領(lǐng)域的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，得到了廣大新能源技術(shù)研究工作者的持續(xù)關(guān)注。本文分別研究了MPPT技術(shù)和逆變并網(wǎng)技術(shù)，且從控制的角度研究了并網(wǎng)逆變器的多項(xiàng)性能特征。
　　由于環(huán)境溫度和光照強(qiáng)度的不確定性，導(dǎo)致光伏電池最大功率點(diǎn)會(huì)隨著溫度和光強(qiáng)的變化而呈現(xiàn)非線性變化。為解決這一實(shí)際問(wèn)題，光伏MPPT控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。雖然目前不少M(fèi)PPT算法取得了較好的效果，但在實(shí)際應(yīng)用中仍有不少問(wèn)題，特別是在

2、最大功率點(diǎn)附近震蕩的問(wèn)題。本文在結(jié)合傳統(tǒng)優(yōu)秀算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新MPPT算法，解決了最大功率點(diǎn)附近震蕩的問(wèn)題。由于光伏電池功率較小，且傳統(tǒng)MOSFET驅(qū)動(dòng)電路功耗較大，直接制約了通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)新算法的驗(yàn)證。為此，本文提出了一種高效率MOSFET驅(qū)動(dòng)電路，并已申請(qǐng)相關(guān)專利。
　　由于逆變并網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定與否會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成很大的影響，所以本文認(rèn)為逆變并網(wǎng)系統(tǒng)最重要的性能特征是系統(tǒng)的魯棒性。為保證系統(tǒng)的這一最重要特征，本文選擇經(jīng)典的PI

3、D控制算法作為研究對(duì)象，但與以往大多數(shù)論文通過(guò)不斷調(diào)試的方式來(lái)設(shè)計(jì)PID控制參數(shù)的方法不同，本文引入控制理論中二階系統(tǒng)的根頻率這一參數(shù)。本文對(duì)設(shè)計(jì)的L型連續(xù)、離散、LCL型連續(xù)、離散并網(wǎng)逆變系統(tǒng)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性做了詳細(xì)的推導(dǎo)和分析，并在此基礎(chǔ)之上為PID控制器選擇了合適的控制參數(shù)。本文在建立逆變器模型的基礎(chǔ)上，基于單極倍頻SPWM調(diào)制策略，推導(dǎo)并分析了如何選擇L型和LCL型濾波中主要元器件參數(shù)的相關(guān)公式。在完整地分析了系統(tǒng)性

4、能并合理選擇了控制參數(shù)的基礎(chǔ)上，本文分別利用Simulink和Sim Power Systems模塊搭建控制器和功率主電路模型，仿真了L型和LCL型逆變并網(wǎng)系統(tǒng)的各種本文分析過(guò)的幾種情況下的系統(tǒng)性能。由于Real-Time Worshop要求Simulink的解算器必須為固定步長(zhǎng)，且受制于采樣頻率的限制，導(dǎo)致傳統(tǒng)SPWM調(diào)制策略失效，因此本文利用Quanser系統(tǒng)的硬件的部分功能，設(shè)計(jì)了一種功能類似單極倍頻SPWM調(diào)制的SPWM調(diào)制策略