[實用新型]一種新型光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220243804.0
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN202759253U
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡德霖;唐明;儲建華;厲麗華;李光朔;于洋;曹秀麗
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州電器科學(xué)研究院股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)，屬于光伏并網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域。?

技術(shù)背景

在現(xiàn)有的光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)中，數(shù)字化逆變器尚需要解決如下關(guān)鍵技術(shù)難題：逆變電源輸出要跟蹤的是一個按正弦規(guī)律變化的電網(wǎng)信號，由于電網(wǎng)電壓信號和逆變器輸出電流信號存在與負(fù)載相關(guān)的相位差，給控制器的運行帶來了困難；其次，由于電網(wǎng)負(fù)載的變化，逆變器母線電壓難以維持穩(wěn)定；另外，升壓電路需要完成跟蹤光伏電池輸出的最大功率點，跟蹤速度與穩(wěn)定性難以獲得平衡，需要合理設(shè)計MPPT策略才能達(dá)到實際應(yīng)用要求。?

如何提供一種光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)，可靠地實現(xiàn)光伏電站并網(wǎng)發(fā)電是可再生能源發(fā)電領(lǐng)域急待解決的技術(shù)問題。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種新型光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)，以提高光伏電站的并網(wǎng)發(fā)電性能。主要目的是提高光伏逆變器的并網(wǎng)功率因數(shù)，以及改善直流升壓電路的最大功率點跟蹤性能。?

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種新型光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)，包括直流升壓電路控制和逆變器控制兩部分。直流升壓電路控制能跟蹤光伏電池輸出的最大功率點，采用變步長擾動觀測法來保證跟蹤的快速性和穩(wěn)定性。逆變器控制通過調(diào)節(jié)雙極性SPWM波形的相位并結(jié)合電壓矢量控制方式使其并網(wǎng)功率因數(shù)接近1，通過調(diào)節(jié)雙極性SPWM波形的調(diào)制度維持直流母線電壓恒定，實現(xiàn)直流升壓電路和逆變器的解耦控制。?

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的直流升壓電路控制系統(tǒng)系統(tǒng)圖。?

圖2為本實用新型實施例的逆變器控制系統(tǒng)系統(tǒng)圖。?

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的優(yōu)點與功效。本實用新型也可通過其他不同的具體實例加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本實用新型的精神下進行各種修飾與變更。?

本實用新型實施例的示意圖，如圖1和圖2所示，該新型光伏并網(wǎng)逆變控制系統(tǒng)至少包括：直流升壓電路控制系統(tǒng)(圖1)、逆變器控制系統(tǒng)(圖2)。在圖1直流升壓電路中，由電壓和電流傳感器測量得到的光伏電池的輸出電壓U_pv和輸出電流I_pv，它們被輸入到MPPT電壓指令生成器中，生成電壓指令U_ref，并與U_pv比較后經(jīng)過調(diào)節(jié)器生成調(diào)制度參數(shù)，再與三角載波比較生成最終的IGBT驅(qū)動信號。為了防止由于后級逆變器故障，導(dǎo)致直流母線電壓上升失控，系統(tǒng)添加了DC母線電壓上限控制程序，進行母線電壓的負(fù)反饋控制。?

圖2所示為逆變器的控制器結(jié)構(gòu)圖。為了同時完成穩(wěn)定直流母線電壓和調(diào)節(jié)并網(wǎng)功率因數(shù)的任務(wù)，需要控制調(diào)制波的調(diào)制度和相位角。穩(wěn)定直流母線電壓可通過可靠的PID調(diào)節(jié)方式維持母線電壓穩(wěn)定，由于母線電容較大，所以調(diào)節(jié)器需要加入微分環(huán)節(jié)，相角計算程序生成的指令相角是根據(jù)濾波器電容C的電壓有效值和電網(wǎng)電壓有效值而定的，當(dāng)電容C的電壓有效值大于電網(wǎng)電壓有效值時，指令相角α為0，如果電容C的電壓有效值小于電網(wǎng)電壓有效值，需計算出θ，并將其作為指令相角。調(diào)制度參數(shù)和指令相角參數(shù)共同生成調(diào)制信號，再由SPWM生成器產(chǎn)生IGBT的驅(qū)動信號。?

本實用新型可以實現(xiàn)光伏電池最大功率點的穩(wěn)定跟蹤，并且有效地穩(wěn)定直流母線電壓，而且能使光伏發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)功率因數(shù)接近1。?

上述實施例為示例性說明本實用新型的原理及功效，而非用于限制本實用新型。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本實用新型的權(quán)利保護范圍，應(yīng)以權(quán)利要求書的范圍為依據(jù)。?