雙級式光伏并網(wǎng)逆變器Boost控制算法研究
當boost電路的負載Ro一定時,那么其輸入電阻Rin=Ro(1-D)2,boost要想有最大功率輸出,則其輸入電阻Rin一定要等于限流電阻R1。假設串10Ω的功率電阻,則直流電壓在400 V和600 V時,直流源的P—U曲線如圖7所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/175855.htm
由功率曲線可知,當U=400 V,最大輸出功率為4000 W,此時對應電壓為開路電壓一半200 V,與理論分析相符;當U=600 V,最大輸出功率為9000 W,此時對應電壓為開路電壓一半300 V。
2.2 MPPT仿真分析
(1)基本MPPT仿真分析
仿真時電壓源設置為400 V,電阻串聯(lián)10 Ω。則由前面功率曲線可知最大功率為4000 W,電壓源在0.05 s發(fā)生突變到600 V,則此時最大功率點輸出為9000 W。根據(jù)以上分析當電壓突變,MPPT采用CVT和PO時,電路輸出功率波形如圖8和圖9所示。
由功率波形可知,在電壓突變時PO能夠快速的跟蹤到最大功率點,CVT不能找到最大功率點這是因為CVT假設最大功率點電樂近似不變?yōu)?00 V,所以只能找到8000 W的功率點,而在電壓突變的時候?qū)嶋H上最大功率點電壓已經(jīng)由200 V變?yōu)?00 V。
(2)改進的MPPT仿真分析
仿真時仍然電壓源設置為400 V,電阻串聯(lián)10Ω,理論最大功率4000 W,假設最大功率限制輸出為3000 W。則由如圖10的仿真波形可知,在0~0.02s區(qū)間內(nèi),MPPT在找到3000 W的功率點時占空比Duty保持,保證3000 W的最大輸出。另外,在0.02時發(fā)出降額指令要求MPPT能夠反追蹤功率點到2500 W且達到穩(wěn)態(tài)。仿真波形可知設計的MPPT能夠完成要求。
2.3 軟充電仿真分析
由于開始母線電壓值遠小于額定電壓,Boost增加占空比來加速充電;當占空比增加到最大值時,保持占空比進行充電;當母線電壓接近額定值時,占空比開始減小,充電速度放慢;當母線電壓達到指定電壓時,占空比為0,開關管關斷,Boost停止充電。
3 結束語
雙級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中,Boost電路是實現(xiàn)電路升壓控制和MPPT控制的關鍵結構。本文對Boost充電技術進行了討論,給出的軟充電技術簡單、有效,能夠穩(wěn)定的將母線電壓上升到給定水平;此外,本文給出了CVT和P&O的兩種MPPT算法,并討論了MPPT在實際應用的兩個實際問題,對于實際的問題進行了算法改進。通過仿真驗證了本文提出的算法具有可行性,有一定的應用價值。
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