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(shí),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(shí),直流源的P—U曲線(xiàn)如圖7所示。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/175855.htm
由功率曲線(xiàn)可知,當U=400 V,最大輸出功率為4000 W,此時(shí)對應電壓為開(kāi)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(shí)對應電壓為開(kāi)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(shí)電壓源設置為400 V,電阻串聯(lián)10 Ω。則由前面功率曲線(xiàn)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(shí)最大功率點(diǎn)輸出為9000 W。根據以上分析當電壓突變,MPPT采用CVT和PO時(shí),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(shí)PO能夠快速的跟蹤到最大功率點(diǎn),CVT不能找到最大功率點(diǎn)這是因為CVT假設最大功率點(diǎn)電樂(lè )近似不變?yōu)?00 V,所以只能找到8000 W的功率點(diǎn),而在電壓突變的時(shí)候實(shí)際上最大功率點(diǎn)電壓已經(jīng)由200 V變?yōu)?00 V。
(2)改進(jìn)的MPPT仿真分析
仿真時(shí)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區間內,MPPT在找到3000 W的功率點(diǎn)時(shí)占空比Duty保持,保證3000 W的最大輸出。另外,在0.02時(shí)發(fā)出降額指令要求MPPT能夠反追蹤功率點(diǎn)到2500 W且達到穩態(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(kāi)始母線(xiàn)電壓值遠小于額定電壓,Boost增加占空比來(lái)加速充電;當占空比增加到最大值時(shí),保持占空比進(jìn)行充電;當母線(xiàn)電壓接近額定值時(shí),占空比開(kāi)始減小,充電速度放慢;當母線(xiàn)電壓達到指定電壓時(shí),占空比為0,開(kāi)關(guān)管關(guān)斷,Boost停止充電。
3 結束語(yǔ)
雙級式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統中,Boost電路是實(shí)現電路升壓控制和MPPT控制的關(guān)鍵結構。本文對Boost充電技術(shù)進(jìn)行了討論,給出的軟充電技術(shù)簡(jiǎn)單、有效,能夠穩定的將母線(xiàn)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(shí)際應用的兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題,對于實(shí)際的問(wèn)題進(jìn)行了算法改進(jìn)。通過(guò)仿真驗證了本文提出的算法具有可行性,有一定的應用價(jià)值。
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