光伏并网逆变器的仿真研究.pdf

第19卷第20期电子设计工程2011年10月
Vo1．19No．20ElectronicDesignEngineeringOct．2011

光伏并网逆变器的仿真研究

杨玉林，龚跃玲，张玲
(武汉理工大学自动化学院，湖北武汉430074)

摘要：为了提高光伏发电效率和电能质量，对光伏并网逆变器进行了相关研究，针对光伏最大功率点跟踪问题，对传
统的电导增量法进行融合和改进．提出一种改进的电导增量控制算法。该控制算法能够快速精准地跟踪最大功率点；
有效改善系统在最大功率点附近的震荡现象；提高了光伏电池的发电效率。在逆变控制方面，采用电压外环、电流内
环的双PI环控制，电压外环实现中间直流母线电压的稳定控制。电流内环用于控制输出电流的稳定，两者通过中间
直流母线耦合，匹配简单，系统控制具有较好的快速性和稳定性；减少了谐波含量，输出电流具有良好的正弦度，且与
电网电压同频同相．因而提高了电能质量。最后用matlab对光伏并网逆变器进行建模仿真，实验结果表明该系统工
作稳定．性能良好。达到了预定的设计效果。
关键词：光伏发电；最大功率跟踪；电导增量法；电压电流双环控制；光伏并网
中图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1674—6236(2011)20—0022一O5
Photovoltaicinvertersimulationstudy

YANGYu—lin，GONGYue-ling，ZHANGLing
(InstituteofAutomation，WuhanTechnologyUnwe~，Wuhan430074，China)

Abstract：Inordertoimprovetheefficiencyofphotovoltaicpowergenerationandpowerquality，grid-connectedinverterfor

photovoltaicresearchwascarriedoutforphotovohaicmaximumpowerpointtrackingproblem．andAfterintegration

improvementtothetraditionalincrementalconductancemethod，animprovedincrementalconductancecontrolalgorithmwas

proposed，thecontrolalgorithmcantrackmaximumpowerpointfastandaccurately，efectivelyimprovethesystemat

maximumpowerpointinthevicinityoftheshockphenomenon，andimprovetheefficiencyofphotovohaiccellsgenerate

electricity．Intheinvertercontrol，theoutervoltageandinnercurrentdoublePIloopcontrolwereused，voltageouterloop

achievedstabilityoftheintermediateDCbusvoltagecontrol，curentinnerloopcon~oledtheoutputcurentstability，both

throughtheintermediateDClinkcoupling，simplematchedsystemcontrolhasgoodspeedandstability；reducedharmonic

content，outputcurenthasagoodsinusoidaldegree，andhassamefrequencyanphasewiththedvoltage，thusimproved

powerquality．FinaHy，usematlabtophotovoltaicinverterformodelingandsimulation，experimentresultsshowthatthe

systemwasstable，goodperformance，andachievedclesignedpurpose．

Keywords：PV；themostpowertracing(MPPT)；incrementalconductancemethod；voltageandcurentloopcontrol；photovohaic

能源是人类社会不断向前发展的动力来源。从古到今，术含量和发展前景的技术之一。逆变技术是光伏发电并网的
人类不断地从自然界索取、探求适合生存和发展所需的各种关键技术。并网逆变器作为太阳能电池与电网