基于最优梯度法MPPT的三相光伏并网逆变器

第４０卷第２期

２００６年４月

电力电子技术

Ｐｏｗｅｒ

Ｖ０１．４０．Ｎｏ．２

Ｅｌｅｃｔｍｎｉｃｓ

Ａｐｒｉｌ，２００６

基于最优梯度法ＭＰＰＴ的三相光伏并网逆变器

官二勇，宋平岗，叶满园

（华东交通大学，江西南昌３３００１３）

摘要：光伏并网发电系统是光伏系统发展的趋势。本文介绍了三相光伏系统的系统控制原理和数学模型推导，着重阐述了用最优梯度法实现了最大功率点跟踪（ＭＰＰｒ）的基本原理。根据光伏阵列的特性，设计了一套新型的能实现ＭＰＰＴ的三相光伏并网逆变器。该逆变器采用桥式结构，控制部分采用基于最优梯度法的ＭＰＰＴ策略，实现了与网压同步的正弦电流输出。并且基本上实现了单位功率因数运行。

关键词：逆变器；太阳能；跟踪；功率因数中图分类号：ＴＭ４６４

文献标识码：Ａ

文章编号：１０００—１００ｘ（２００６）０２—００３３一０２

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１

引

言

适应了光伏电池类似电流源的特性，取得了较好的性能。但因采用了电流源逆变主电路，使主电路不够简练。控制也较为复杂，因而未得到很好的发展。进入９０年代．随着电力电子及其控制技术的发展，电压型ＰＷＭ斩控变流技术越趋成熟。因其优越的双向功率变流功能．这类逆变器可直接用于光伏阵列

的并网发电。

可再生能源的开发利用是国内外近十几年来的研究热点。太阳能光伏的利用是其中重要的分支之一。近年来，随着太阳电池生产规模的扩大，太阳电池成本不断下降．光伏并网技术在国外已走出了实验室的研究。进入了商业化市场运行机制。由于光伏并网发电的一系列优点，如无污染。运行时无机械运动部件，可靠性高。因此，作为常规能源的补充，光伏并网在能源结构中所占的比重．近几年呈现了强劲的上升势头。美、日、德等发达国家除兴建大规模的光伏电站外．小功率光伏并网装置也已步入了普通居民家中．屋顶计划就是在政府扶植下的小功率光伏并网装置在家庭中的应用。在国家科技部支持下，我国在“九五”和“十五”期间对小功率的单相光伏并网装置也进行了开发和研究．并已取得了一定的进展。光伏并网作为一门新技术，存在许多与常规能源技术不同的问题Ｉｎ。

８０年代末．日本学者ＳＮｏｎａｋａ等率先研制成功了一种电流源型光伏阵列并网逆变器【２】。它较好地

定稿日期：２００５－０５—３０

作者简介：官二勇（１９８０一），男，吉林人，硕士研究生，研

究方向为电力电子技术与电力传动。

本文在单相光伏并网装置【－＇３，４】的基础上．研究了三相光伏并网装置的拓扑结构．介绍了一种实现最大功率跟踪（ＭＰＰＩ’）的新方法即最优梯度法，并通过实验结果证明了该方法的可行性。

２系统构成

２．１

电压型变流器控制原理

电压型ＰＷＭ斩控变流器的主电路采用电压型

逆变器结构：控制回路采用电压外环、电流内环的双环控制模式。图１示出光伏并网控制原理图。当Ｕ‘玑＋时，误差信号经电压调节器调节后形成电流幅值指令，ｓ＋，另一路由电网电压同步的单位正弦信号ｉ。与ｒ相乘，得到正弦电流指令ｉ，。ｉ。＋与网侧电流反馈信号玉比较后形成误差电流信号ｉ。，经电流调节器调节后，进入ＰＷＭ模式发生器，从而输出控制信号以

驱动开关动作。由于冰Ｗ，因而，Ｂ如，ｕ。与屯同相

３３

万方数据　

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