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《太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2005年5月電工技術(shù)學(xué)報Vol.20No.5第20卷第5期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYMay2005太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究王飛余世杰蘇建徽沈玉梁（合肥工業(yè)大學(xué)能源研究所教育部光伏系統(tǒng)工程研究中心合肥230009）摘要針對光伏陣列的特點，提出了基于最大功率點跟蹤(MPPT)的光伏陣列并網(wǎng)發(fā)電方案，采用電網(wǎng)電壓前饋和電流跟蹤技術(shù)，建立了相關(guān)的控制模型，實現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)電流正弦化且為單位功率因數(shù)，實驗結(jié)果證明了方案的正確性。關(guān)鍵詞：光伏并網(wǎng)前饋MPPT中圖分類號：TM615ResearchonPhotovoltaicGrid-C
2、onnectedPowerSystemWangFeiYuShijieSuJianhuiShenYuliang（HefeiUniversityofTechnologyHefei230009）AbstractAphotovoltaicgrid-connectedinverterwithmaximumpowerpointtracking(MPPT)isproposed.Thecontrolmodelofsystemisfoundedbythetechnologyofgridvoltagefeedforwardandcurrenttracking.Inthissystem,sinewav
3、egridconnectedcurrentandunitypowerfactorarerealized.Theexperimentprovesthecontrolconceptdescribedinthispaper.Keywords：Photovoltaicgrid-connected,feed-forward,MPPT拓撲結(jié)構(gòu)，如圖1所示。1引言IIspd從能源的角度看，太陽能必將實現(xiàn)其從補充能ILcVTVTVTaiaUV135a源向替代能源的角色過渡，太陽能發(fā)電將逐漸從無太陽aLibU+bb電池CV0電地區(qū)向有電地區(qū)發(fā)展。光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽能利bLi陣列ccUcV用的發(fā)展趨
4、勢，除大型光伏并網(wǎng)電站外，光伏發(fā)電cVTVTVT246系統(tǒng)將愈來愈多地用于調(diào)峰電站和屋頂光伏并網(wǎng)電站。目前美、德等發(fā)達國家已經(jīng)推出了規(guī)模較大的圖1主電路拓撲結(jié)構(gòu)屋頂光伏并網(wǎng)發(fā)電計劃，預(yù)計美國在10年內(nèi)將安裝Fig.1Thepowercircuit總?cè)萘繛?000MW的太陽能屋頂并網(wǎng)電站，作為屋系統(tǒng)采用三相橋的電路結(jié)構(gòu)，逆變電壓通過電頂并網(wǎng)發(fā)電計劃核心的并網(wǎng)逆變系統(tǒng)也將越來越多感與電網(wǎng)相連，實現(xiàn)光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)運行。并網(wǎng)運地得到更多的關(guān)注。本文從光伏系統(tǒng)的特點出發(fā)，行模式下，系統(tǒng)的控制目標(biāo)是使逆變器輸出之正弦分析了并網(wǎng)系統(tǒng)的工作原理、研究了系統(tǒng)的最大功波電流的頻率和相位與電網(wǎng)電壓的頻
5、率和相位相率跟蹤問題，同時建立了控制模型，最后通過實驗同，電流的大小由光伏陣列輸出的功率決定。驗證了方案的正確性。2.2光伏陣列的最大功率點跟蹤（MPPT）光伏陣列的特性曲線如圖2a所示，陣列工作點2系統(tǒng)原理不同決定了它的輸出功率也不同。光伏陣列最大功2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)率點跟蹤的原理是：通過檢測光伏陣列在不同工作通常光伏并網(wǎng)逆變器主電路采用電壓型逆變的點下的輸出功率，經(jīng)過比較尋優(yōu)，找到光伏陣列在確定日照和溫度條件下輸出最大功率時對應(yīng)的工作國家“十五”科技攻關(guān)資助項目（2001BA403B）。電壓。具體實現(xiàn)方法如下：首先使光伏陣列工作于收稿日期2004-03-02改稿日期2005-02
6、-03第20卷第5期王飛等太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究73某一確定電壓值，然后擾動太陽電池輸出電壓值S1a=msin(ωt+α)(UPV+?U)，再測量輸出功率的變化，與擾動之前的S1b=msin(ωt+α?2π3)功率值相比。若輸出功率值增加，則表示擾動方向S=msin(ωt+α+2π3)1c正確，可向同一方向以+?U為步長再擾動；若擾動設(shè)電網(wǎng)相電壓和并網(wǎng)相電流之間的相角為θ，則后的功率值減小，則向反方向以??U為步長再擾動。I=Isin(ωt+θ)am此法的最大優(yōu)點在于其結(jié)構(gòu)簡單，被測參數(shù)少，通I=Isin(ωt+θ?2π3)bm常被較普遍地應(yīng)用于光伏系統(tǒng)最大功率點的跟蹤控I
7、=Isin(ωt+θ+2π3)cm制。通過不斷擾動使陣列輸出功率趨于最大，尋優(yōu)式中Im——相電流的幅值過程如圖2b所示。當(dāng)只考慮開關(guān)函數(shù)的基波分量時，則有I=S×I+S×I+S×I41kW/m2daabbcc=msin(ωt+α)×Isin(ωt+θ)+0.75kW/m2m3msin(ωt+α?2π3)×Isin(ωt+θ?2π3)+0.5kW/m2m/Amsin(ωt+α+2π3)×Isin(ωt+θ+2π3)mIsp2=32mIcos(α?θ)m1因此，系統(tǒng)控制模型可以建立為
