[發明專利]級聯多電平光伏并網系統最大功率點跟蹤的智能控制方法

有效

• 申請號: 201210548712.8
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103869872A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 曾國輝;張秀彬;陳國成;陳國祥;劉海珊
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學;上海雷諾爾科技股份有限公司
• 主分類號: G05F1/67
• 分類號: G05F1/67
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種級聯多電平光伏并網系統最大功率點跟蹤的智能控制方法，該方法適用于由光伏電池板組、級聯逆變器、信號檢測模塊、控制模塊和電網組成的級聯多電平光伏并網系統，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，根據級聯多電平光伏并網系統的拓撲結構建立數學模型；

步驟二，根據數學模型確定級聯逆變器中每個逆變單元的電壓調制比的取值范圍；

步驟三，控制模塊對級聯逆變器中的每個逆變單元同時進行PWM控制；

步驟四，根據數學模型對逆變單元直流側電容的電壓平衡控制，達到級聯多電平光伏并網系統的最大功率輸出。

2.根據權利要求1所述的一種級聯多電平光伏并網系統最大功率點跟蹤的智能控制方法，其特征在于，所述的光伏電池板組包括多個光伏電池板，每個光伏電池板由多個光伏電池單元組合而成；所述的級聯逆變器包括多個級聯的逆變單元，每個逆變單元的正、負輸入端頭分別獨立地并接一個電容器，再與對應光伏電池板的正、負輸出端頭對應連接；所述的信號檢測模塊，包括輸入接口、前端信號處理器和輸出接口，輸入接口的光伏電壓信號輸入端頭與每個光伏電池板正、負電極輸出端頭連接，輸入接口的逆變輸出電壓信號輸入端頭與每個逆變單元輸出端頭連接，輸入接口的電網電壓信號輸入端頭與電網的電壓測點連接，輸入接口的輸出端頭與前端信號處理器的輸入端頭連接，前端信號處理器的輸出端頭與輸出接口的輸入端頭連接，輸出接口的輸出端頭與控制模塊的反饋信號輸入接口連接；信號檢測模塊連接每個光伏電池板和每個逆變單元，同時檢測每個光伏電池板的正、負輸出端頭的電壓信號、每個逆變單元的輸出電壓信號以及電網的電壓信號。

3.根據權利要求2所述的一種級聯多電平光伏并網系統最大功率點跟蹤的智能控制方法，其特征在于，步驟一所述的數學模型中，通過理論推導得到下列公式從而建立了調節d_n和能夠達到級聯多電平光伏并網系統對電網側電壓V_g的臨界平衡的理論依據：

式中，V_g為電網的電壓值，N為光伏電池板組所包括的光伏電池板數量，d_n為逆變單元的電壓調制比，為第n個逆變單元輸出電壓幅值，ω為第n個逆變單元輸出電壓信號角頻率，為第n個逆變單元輸出電壓信號初相位；

直流側電容的電壓方程：

In(p)-In=CdVn(c)dt]]>

式中，為第n個逆變單元輸入端電流或第n個光伏電池板輸出電流值，p表示光伏電池板，I_n為第n個逆變單元輸出電流值，C為逆變單元直流側電容器的電容值；為出現在第n個逆變單元直流側電容器上的電壓值或第n個逆變單元輸入端的電壓值；

逆變單元輸入端和輸出端的功率平衡關系方程：

Vn·I=Vn(c)·In]]>

式中，I為級聯多電平光伏系統并網時輸出的串聯電流值，V_n為第n個逆變單元的輸出電壓值，為出現在第n個逆變單元直流側電容器上的電壓值或第n個逆變單元輸入端的電壓值。