基于微網理念的光伏變流器系統設計
3.1 光伏系統最大功率跟蹤——擾動觀察法
在光照相對穩定的條件下,提供高性能追蹤MPPT算法有很多不同的方法,經常使用的是擾動觀察法,其優點是簡單可靠,幾乎適應任何的光伏發電系統配置,并在穩態下具有良好表現。擾動觀察法基本思想:引入一個小擾動H,然后與前一個狀態進行比較,根據比較的結果調整光伏電池板的工作點,實時采集光伏電池的輸出電壓和電流,并計算出此時的功率值,而后與上一時刻的功率值進行比較,從而相應調整光伏電壓的變化方向,使其向著最大功率點的方向移動,以達到逼近最大功率點的目的。
3.2 SVPWM控制算法實現
逆變器采用空間矢量脈沖寬度調制SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)技術。SVPWM是具有較高直流電壓利用率,諧波電流含量少的優化算法,在現代變流器控制領域得到廣泛關注。
4 實驗結果
4.1 并網工作模式
并網工作模式變流器跟蹤電網電壓與電網同頻同向正常并網。圖4 實際并網時A相輸出電流與電壓波形。圖4 中波形較好的為A相電壓波形,另一個為A相電流波形。從圖中可以看出,電流波形有一定畸變,并不理想,但是輸出電流能基本保證與電網電壓同頻同向且功率因素為1。

4.2 離網工作模式
系統離網模式工作時,輸出相電壓為220 V/50 Hz。系統正常工作,且波形良好。
圖5為離網工作時A相電壓和電流波形。圖6為離網工作時A相和B相電流波形。從圖6可以看出,由于模擬的三相重要負載不平衡,A相和B相電流大小有些不同。

5 結束語
介紹了一種基于微網理念的光伏變流器系統設計,分析了系統結構和控制原理,進行了主電路器件選型。構建的實驗室樣機顯示其能完成基本的設計功能,能正常工作于并網和離網模式,只是并網時電流諧波偏大,在電流跟蹤的控制算法上仍需做更進一步的改進。該系統設計解決了普通并網系統在出現孤島現象時必須停機的不足,同時能加強對重要負載供電的可靠性。該系統對于光伏發電系統的推廣和微網的研究都有一定的價值。該系統還可以繼續加入其他分布式電源,比如小型風電機組、小型燃氣輪機等組成多電源更為復雜的微網系統,有利于分布式發電技術的進一步推廣應用,對于提高電網的可靠性也有一定作用。














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