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1、2015年第6期工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置·41·光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的控制策略與仿真分析吳碩，趙繼忠(遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院，沈陽110161)摘要：分析了光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，建立了光伏電池簡化模型，采用降壓升壓裝置和擾動(dòng)占空比算法跟蹤分布式電源的最大功率，對逆變器采用電流電壓雙環(huán)結(jié)構(gòu)的控制策略。搭建了并網(wǎng)運(yùn)行的系統(tǒng)仿真模型。仿真結(jié)果表明：并網(wǎng)逆變器輸出的電流和大電網(wǎng)電流同頻同相，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，能夠較好地反映三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的特性，具有一定理論價(jià)值。關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電；最大功率跟蹤；控制策略；算法仿真中圖分類號：TM76文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1000—0682(2015)06—0041
2、—04AnalysisofcontrolstrategyandsimulationofgridconnectedoperationofphotovoltaicsystemWUShuo，ZHAOJizhong(Liaoning~quipmentManufaetureCollegeofVocationalTechnology，Shenyang110161，China)Abstract：Thispaperanalyzesthestructureofphotovohaicdconnectedsystem，establishedthesimplifiedmodelofthephotovoltaicb
3、attery，adoptsbuckboostdeviceanddisturbancedutyratioalgo—rithmfortrackingmaximumpowerofdistributedpower．Theinverteradoptsdoubleloopstructureofcur—rentvohagecontrol，andbuiltthesimulationmodelofgridconnectedoperation．Simulationresultsshowthatthecurrentoutputofthegridconnectedinverterandgridcurrentwit
4、hthesamefrequencyandphase，fastresponsetime，itcanbetterreflectthecharacteristicsofthree—phasephotovohaicgridconnectedsystemoperation，andhasacertaintheoreticalvalue．Keywords：photovohaic；MPPT；controlstrategy；algorithmsimulation和光伏電池的數(shù)學(xué)模型，采用電壓、電流雙環(huán)結(jié)構(gòu)控O引言制逆變器，通過直接擾動(dòng)占空比跟蹤光伏電池的最近年來，全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電力需求越來越大。電力生產(chǎn)
5、所需煤炭燃料逐漸衰竭，全球變暖、廢氣排放等環(huán)境惡化關(guān)注度日益增加，電力供需矛盾日益加1光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大。于是，人們逐漸開始嘗試?yán)靡燥L(fēng)能、太陽能等能源為主的分布式發(fā)電技術(shù)進(jìn)行發(fā)電，將多個(gè)可再生發(fā)電單元并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“微網(wǎng)”結(jié)構(gòu)。光伏是分布式能源級控制，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。并網(wǎng)系統(tǒng)前級采用中的一種重要能源形式，以光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)為核心的光伏發(fā)電技術(shù)在未來具有較大的潛力。性，因此一般采用直接擾動(dòng)法進(jìn)行最大功率跟蹤目前，我國光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)與歐美和日本等(MPPT)；后級采用DC／AC逆變，利用設(shè)定好的功國家差距較大。隨著技術(shù)研究的不斷深入，光伏發(fā)電并網(wǎng)在系統(tǒng)建模仿真，控制策略分析等領(lǐng)域取得了一
6、定成果。該文給出了光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)收稿日期：2015—03—10耋田作者簡介：吳碩(1982)，男，碩士研究生，遼寧裝備制造職業(yè)技徊匭廈亙習(xí)享術(shù)學(xué)院自動(dòng)化控制教研室主任，主要從事電力電子和工業(yè)控制技術(shù)方面的研究?！?2·工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置2015年第6期40Q)改變時(shí)光伏輸出功率阻抗特性如圖3所示。2光伏電池的數(shù)學(xué)模型從圖3可知，只有當(dāng)外部負(fù)載為8Q時(shí)，光伏電池才光伏電池原理是利用半導(dǎo)體光伏效應(yīng)將太陽能能達(dá)到最大功率。由圖2可觀察最大功率點(diǎn)處的電轉(zhuǎn)換為電能。根據(jù)文獻(xiàn)中關(guān)于光伏電池的等效模型壓與電流之比與8十分接近。這正好與最大功率輸?shù)慕榻B，進(jìn)行簡化、處理，其數(shù)學(xué)表達(dá)式
7、2為：出匹配
8、原則相符合，也就是負(fù)載阻抗與電源輸出阻抗相等時(shí)，電源的輸出功率最大。，=c一cexp[_==_三V-AV-1】+200芝150／一、、、靜／、、、△，(1)100}／、～～～～藿so～～～～--～C2=一)n(卜東(2-5一——一—一————輸出電阻(R)△，=××(—Tre)+(一1)Is圖3功率阻抗特性(3)3并網(wǎng)變換器的控制策略AV=一盧×(—Tref)+R×AI(4)3．1MPPT控制策略式中：，為太陽能電池輸出
