基于110kV錐山變電站光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)研究

　　4 光伏并網(wǎng)逆變器的研究

　　4.1 性能特點(diǎn)

　　光伏并網(wǎng)逆變器采用美國TI 公司DSP 控制芯片， 主電路采用日本最先進(jìn)的智能功率IPM 模塊組裝，運(yùn)用電流控制型PWM 有源逆變技術(shù)和優(yōu)質(zhì)進(jìn)口高效隔離變壓器，可靠性高，保護(hù)功能齊全，且具有電網(wǎng)側(cè)高功率因數(shù)正弦波電流、無諧波污染供電等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)圖2 所示。

　　并網(wǎng)逆變器通過三相逆變器，將光伏陣列的直流電壓變換為高頻的三相交流電壓，并通過濾波器濾波變成正弦波電壓接著通過三相變壓器隔離升壓后并入電網(wǎng)發(fā)電。為了使光伏陣列以最大功率發(fā)電，在直流側(cè)采用了先進(jìn)的MPPT（Maximum Power Point Tracking)）算法。

　　4.2 基于模糊控制的太陽電池最大功率點(diǎn)跟蹤控制算法

　　4.2.1 太陽電池特性

　　日照強(qiáng)度在極大的程度上影響太陽電池陣列的輸出電流。圖3 給出了不同日照強(qiáng)度下典型的I-V 和P-V 特性。

　　圖4 為太陽電池陣列的輸出功率特性P-V 曲線， 由圖可知當(dāng)陣列工作電壓小于最大功率點(diǎn)電壓Vmax 時(shí)，陣列輸出功率隨太陽電池端電壓Vpv 上升而增加； 當(dāng)陣列工作電壓大于最大功率點(diǎn)電壓Vmax時(shí)，陣列輸出功率隨Vpv 上升而減少。MPPT 的實(shí)現(xiàn)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)自尋優(yōu)過程，即通過控制陣列端電壓Vpv ，使陣列能在各種不同的日照和溫度環(huán)境下智能化地輸出最大功率。

　　本項(xiàng)目采用基于模糊邏輯的MPPT 控制算法，取得了良好地動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和精度。

　　4.2.2 基于模糊邏輯控制器的MPPT基于模糊集合和模糊算法的模糊理論可以得出一系列模糊控制規(guī)則，可以由DSP 十分簡明的執(zhí)行。模糊邏輯控制器的設(shè)計(jì)主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容：

　　1）確定模糊控制器的輸入變量和輸出變量；
　　2）歸納和總結(jié)模糊控制器的控制規(guī)則；
　　3）確定模糊化和反模糊化的方法；
　　4）選擇論域并確定有關(guān)參數(shù)。實(shí)現(xiàn)MPPT 的模糊邏輯控制器構(gòu)成如圖5 所示。

　　4.2.3 模糊推理算法

　　在模糊理論中，模糊控制的推理方法很多，但在模糊控制中應(yīng)用較多有Mamdani 推理、Larsen 推理、Tsukamoto 推理和Takagi-Sugeno推理。本文采用Mamdani 推理舉例說明控制算法， 推理規(guī)則采用“if……then……”的語句格式進(jìn)行定義。