基于LCL滤波的光伏并网逆变器电流滞环控制.pdf

第43卷第7期电力电子技术Vol.43No.7
2009年7月PowerElectronicsJuly，2009

基于LCL滤波的光伏并网逆变器电流滞环控制
戴训江，晁勤
（新疆大学，新疆乌鲁木齐830008）

摘要：并网型逆变器是太阳能光伏并网发电的关键部件，提出的光伏并网逆变器通过LCL滤波器并入电网，采用非
线性的电流滞环控制策略，建立光伏模块和LCL滤波器的数学模型，将基于电导增量算法的最大功率跟踪（MPPT）
控制和有源阻尼算法集成在滞环控制系统中，实现了光伏模块最大功率输出，并有效抑制了LCL滤波器的自然谐
振。提出了集成统一的电流滞环控制策略。仿真结果验证了光伏模块数学模型和MPPT算法的有效性，对光伏并网逆
变器受外界环境变化影响的动态响应仿真表明，集成统一的电流滞环跟踪控制应用于光伏并网逆变器能改善注入
电网的电流品质，提高系统的稳定性。
关键词：逆变器；滤波/光伏；最大功率跟踪；滞环控制
中图分类号：TM615；TM464文献标识码：A文章编号：1000-100X（2009）07-0033-03

CurrentHysteresis-bandControlofSolarPhotovoltaicGrid-connectedInverter
throughLCLFilter
DAIXun-jiang，CHAOQin
（XinjiangUniversity，Urumqi830008，China）
Abstract：Grid-connectedinverterisakeyelectricalelementforsolarphotovoltaicgrid-connectedelectricitygeneration.
ThephotovoltaicinverterisconnectedtopowergridthroughLCLfilter，andnon-linearcurrenthysteresisbandschemeare
adopted.PhotovoltaicmathematicalmodelandLCLfiltermodelarebuildforsimulativeanalysis，andmaximumpowerpoint
tracking（MPPT）controlandactivedampingalgorithmareintegratedinthesystemcontrolloop，thusthefunctionofmaxi-
mumpoweroutputofphotovoltaicarrayandprohibitnaturalresonanceofLCLfilterareaccomplishedeffectively，finally
theintegratedandunifiedcurrenthysteresiscontrolstrategyisputforward.Thesimulativeresultindicatesthatthephoto-
voltaicmathematicalmodelandthealgorithmofMPPTarevalid，thedynamicresponseofgrid-connectedinverterwhich
affectedbyclimateconditionchangeissimulated，whichrevealstheintegratedcurrenthysteresisbandcontrolschemeap-
pliedinthephotovoltaicgrid-connectedinvertercanimprovethegrid’spowerqualityandincreasesystemstability.
Keywords：inverter；filter/photovoltaic；maximumpowerpointtracking；hysteresisbandcontrol
FoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina（No.50667002）；YouthStartupFundof
XinjiangUniversity（No.QN070136）

1引言势是通过LCL滤波器并入电网。LCL并网过程中会
太阳能光伏发电是最有发展前景的可再生能源引起LC支路谐振，使注入电网的电流发生振荡，影
技术，是当今光伏电源应用的主要研究领域，并网逆响系统稳定性，必须采取有效的阻尼方法加以抑制。
变器是研究的核心。为了对系统状态和运行模式进基于单级无变压器的并网逆变器拓扑结构，构
行仿真研究，建立了光伏模块数学模型。光伏模块电建了光伏阵列、单相全桥PWM逆变器、三阶T形滤