雙級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器Boost控制算法研究
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(1)定電壓跟蹤法(CVT)
當(dāng)太陽(yáng)輻射變化時(shí)，最大功率點(diǎn)電壓近似分布在一條垂直的直線上。電池板最大功率點(diǎn)電壓與開(kāi)路電壓存在比例關(guān)系，通常取開(kāi)路電壓的0．78倍。這樣，將電池板開(kāi)路電壓采集后，即可知道最大功率點(diǎn)電壓。若能將Upv控制在最大功率點(diǎn)電壓附近，則可近似最大功率輸出。具體流程圖略。
CVT法簡(jiǎn)單、有效，能迅速的靠近最大功率點(diǎn)。但是，CVT忽視了溫度對(duì)電池板最大功率點(diǎn)的影響。當(dāng)溫度變化很大的時(shí)候，跟蹤最大功率點(diǎn)效果不理想。
(2)擾動(dòng)觀察法(P＆O)
根據(jù)太陽(yáng)能電池板功率曲線，當(dāng)電池板工作在最大功率點(diǎn)，以及最大功率點(diǎn)兩側(cè)時(shí)，dp／dU符號(hào)不一致。若dp／dU0，則在最大功率點(diǎn)右邊，需要減小U來(lái)靠近最大功率點(diǎn)；若dp／dU>0，則在最大功率點(diǎn)左邊，需要增加U來(lái)靠近最大功率點(diǎn)。變化特征詳圖略。
PO法利用功率作為判斷，具有控制思路清晰，實(shí)現(xiàn)方便。在外界環(huán)境變化的時(shí)候也能夠跟蹤到電池板最大功率點(diǎn)，工程上一般常采用。盡管如此，PO法還是存在一些缺點(diǎn)比如在穩(wěn)態(tài)的時(shí)候，一直在最大功率點(diǎn)附近來(lái)回震蕩，震蕩大小可通過(guò)步長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。控制流程如圖4所示。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/175855.htm
(3) MPPT算法的兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題
MPPT算法除了用于尋找最大功率點(diǎn)外，在實(shí)際系統(tǒng)中還應(yīng)該注意一些應(yīng)用問(wèn)題。比如最大功率限制輸出以及逆變器降額運(yùn)行等。
最大功率限制輸出，在實(shí)際使用中，要求并網(wǎng)逆變器在發(fā)現(xiàn)在輸出功率超過(guò)額定容量時(shí)，應(yīng)能夠保證MPPT不再繼續(xù)找最大功率點(diǎn)保持當(dāng)前輸出。最大輸出的處理方法簡(jiǎn)單，只需要每次在進(jìn)行MPPT前對(duì)當(dāng)前功率進(jìn)行判斷。若已超過(guò)Pmax，則保持Dutv即可，否則繼續(xù)尋找最大功率點(diǎn)。如圖5所示。
逆變器降額運(yùn)行，當(dāng)逆變器由于天氣炎熱，系統(tǒng)滿功率運(yùn)行。當(dāng)模塊環(huán)境溫度超過(guò)其本身警戒，要求逆變器降額運(yùn)行。此時(shí)MPPT不再以找最大功率點(diǎn)為目標(biāo)，而要求能夠降低逆變器輸入功率到給定功率指令值。此時(shí)，要求MPPT算法應(yīng)能夠朝功率減小的方向運(yùn)行，只需要在前面PO法基礎(chǔ)上稍作改進(jìn)即可實(shí)現(xiàn)其逆運(yùn)行。
2 仿真分析
分別對(duì)Boost充電控制、MPPT控制在Matlab／Simulink中建立仿真模型，對(duì)本文所提出的控制算法進(jìn)行驗(yàn)證。
2．1 直流源方案仿真設(shè)計(jì)
由于實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有模擬太陽(yáng)能電池板的直流源，且直流源價(jià)格昂貴。在直流電壓源串電阻可以有效模擬PV曲線。根據(jù)最大功率傳輸定理，在電壓源有最大功率輸出時(shí)，輸出負(fù)載R1=Rin。模擬電路如圖6所示。
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評(píng)論