光伏发电系统变流器控制

李晓宇

【摘 要】随着能源危机和环境保护双重压力下，光伏并网发电越来越受到青睐。本文以大规模光伏发电并网为背景，研究基于最大功率跟踪技术的并网变流器控制，逆变器采用基于SVPWM的三相桥式控制方式进行，保证光伏发电逆变输出的功率因数，提高供电质量。结合实际单晶硅光伏电池的运行状态，利用PSCAD建立了仿真模型，仿真计算结果表明，本文提出的光伏发电逆变控制系统性能优良，具有很好实用价值和应用前景。

【关键词】光伏发电；变流器；最大功率跟踪控制

中图分类号： TM615；TM46 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）20-0039-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.20.014

0 引言

新能源的种类有很多，其中太阳能发电的潜力在所有新能源中排在第一位。而在太阳能发电中，由于光伏发电施工方便、安装简单以及建设周期较短且适应性强等优点得到了广泛应用。因此，光伏发电成为了太阳能发电的主流产品[1-2]。

光伏发电并网的控制方法一直是业内的研究热点，直接关系到整个光伏发电系统的可靠性和稳定性。选择合适的控制方法及方案可保证光伏发电系统的高效、灵活运行，进而能为电网输送优质的电能[3-4]。目前，针对光伏发电并网逆变器的控制方式主要有电压型和电流型控制，而电压型控制在光伏并网发电中占主流，具有较好的应用前景[5-6]。

本文提出利用SVPWM控制方式实现光伏发电的逆变并网运行，即可改善光伏发电的电能质量，又可提高光伏发电的最大功率跟踪控制。

1 光伏发电模型

2 基于最大跟踪控制的逆变控制

本文的仿真模型是基于PSCAD软件建立的，其中，BRK为断路器，光伏电源逆变系统启动时，先闭合BRK，给直流电源充电，使得逆变器输入端的直流电源恒定。

当光照强度取为9200lm，温度为50℃时，通过最大功率跟踪控制技术，使得光伏输出电压为252V，具体见图4。

從图4可以看出，为了提高光伏电池的输出功率，不断增加光伏发电逆变输出端的电压，使得输出功率最终达到最大，实现了光伏系统的最大功率跟踪且逆变效果良好。

3 结论

分析了光伏发电逆变系统的工作原理，建立了光伏电池的等效电路图并建立了光伏发电的数学模型，基于PSCAD仿真软件搭建了光伏发电最大功率跟踪控制系统的仿真模型。仿真结果表明了，基于电导率增量法的最大功率跟踪控制方案可行，效果良好，既能实现输出功率的快速跟踪，又可完成了逆变输出的高精度控制。

【参考文献】

[1]张伟波，潘宇超，崔志强，等.我国新能源发电发展思路探析[J].中国能源，2012（4）：26-28.

[2]刘吉漆.大规模新能源电力安全高效利用基础问题[J].中国电机工程学报，2013，33（16）：1-8.

[3]张国月.光伏并网发电系统若干问题研究[D].浙江大学，2013.

[4]管少康.光伏电池特性及其MPPT技术的仿真分析[J].中国战略新兴产业，2016（28）：54-57.

[5]张锐，高金峰，陶瑞，吴晓迪，刘青.一种光伏电池最大功率跟踪算法[J].电源技术，2014，38（5）：858-860.

[6]同向前，伍文俊，任碧璧等.电压源换流器在电力系统中的应用[M].北京：机械工业出飯社，2012.