光伏并網(wǎng)逆變器MPPT及雙閉環(huán)控制技術(shù)研究.pdf

1、并網(wǎng)逆變器是新能源發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分。本文以三相單級式隔離型并網(wǎng)逆變器為研究對象，對并網(wǎng)逆變器的兩大核心問題——最大功率點跟蹤問題和雙閉環(huán)控制問題進行了深入研究。
　　 本文首先對MPPT控制技術(shù)進行研究。通過介紹光伏電池的工作原理及等效模型得出了光伏電池的輸出特性曲線，在此基礎(chǔ)上，分析了一些常用的MPPT算法，其中重點闡述了擾動觀測法的實現(xiàn)。而針對擾動觀測法會出現(xiàn)振蕩和誤判現(xiàn)象的缺陷，本文提出一種改進的擾動觀測法，其原理是

2、在傳統(tǒng)擾動觀測法的基礎(chǔ)上結(jié)合定電壓跟蹤法來改善振蕩現(xiàn)象，同時根據(jù)電流的變化情況來判斷光照強度是否發(fā)生了突變，從而有效地克服誤判。仿真結(jié)果表明改進的擾動觀測法能夠快速跟蹤最大功率點，并有效地消除了振蕩和誤判現(xiàn)象。
　　 其次重點研究了電壓電流雙閉環(huán)控制策略。在三相逆變器dq模型的基礎(chǔ)上，分析了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并對電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)組成的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)進行了設(shè)計，得出了PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)并對其性能做了分析。另外，由于PI控制器對交流量的失

3、調(diào)性以及抗電網(wǎng)擾動能力差，引入一種比例諧振控制器(PR)，對這兩種控制器的性能比較之后得出PR控制器能夠更好的消除穩(wěn)態(tài)誤差并且抗電網(wǎng)擾動能力強。將PR控制與PI控制相結(jié)合構(gòu)成了一種新的電壓外環(huán)PI控制電流內(nèi)環(huán)PR控制的PI-PR控制系統(tǒng)。
　　 最后對整個光伏并網(wǎng)逆變系統(tǒng)進行了仿真與實驗研究。在MATLAB中搭建了電流內(nèi)環(huán)PI控制，電壓電流雙閉環(huán)PI控制以及電壓外環(huán)PI控制電流內(nèi)環(huán)PR控制的系統(tǒng)仿真模型，仿真結(jié)果表明控制系統(tǒng)能夠