一种新型微型光伏并网逆变器设计

作者:傅洪波[1];普平贵[1];李云[2];王剑[2] 刊名:通讯世界:下半月 上传者:马明香

【摘要】本文提出了一种采用增量电导法算法MPPT(最大功率点跟踪)、群控扰动法进行主动防孤岛、电力载波通信为一体的新型微型光伏并网逆变器,从而能够为单块光伏面板和整个光伏发电系统提供最佳转换效率。

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一 种新型微型光伏 并网逆变器设计 傅洪波 ,普平贵 ,李 云 2,王 剑 2 (1.云南拓日科技有限公司,云南 昆明 650106;2.昆明木石科技有限公司,云南 昆明 650031) 【摘 要】本文提出了一种采用增量电导法算法 MP (最大功率点跟踪)、群控扰动法进行主动防孤岛、电力载波通信为一体的新型微型光伏 并网逆变器 ,从而能够为单块 光伏 面板和整个光伏发 电系统提供最佳转换效率。 【关键词】光伏发电;微型逆变器;电力载波 【中图分类号】TM464 【文献标识码】A 【文章编号】1006—4222(2016)08—0179—03 在并 网光伏发 电领域 ,硬件成本 降无 可降的现 实中.人们 越 来越 关注光伏发 电的 系统效 率.对 于优化 太阳能 系统的效 率和可靠性 而言,一种新型技术是采 用连接到每 个太阳能板 上的微型逆变器(micro—inverter)来达到最佳 系统发 电效率 。 微 型逆 变器应 用 DSP技术 、模糊逻 辑技 术、软 开关技术 、 SPWM 技术、孤 岛检测与安全并 网控 制技 术等 。新型智能微 型 光伏并 网逆 变器具有最 大功 率跟踪 、低 成本 、高可靠性 、安全 并网功能。从减 少光伏组件 因光 强、温度 变化 带来的功率损 失.从 高可靠满足 电网电能质量要求来提升光伏发 电的投 资 回收期和 能量 回收期 。在 技术 上创 新采 用 电流 增量 法 实现 MPPT功能 。减小了传统 MPPT算法在微型逆 变器中应 用时对 电网产生的干扰 :通信上采 用群控技 术的电力载波方式 .可监 视 各 个 模 块 的 状 态 。检 测 出 出现 故 障 的模 块 。 1技术原理 图 1微逆变器的拓扑原理图 设计 开发 的微 型光伏 并 网逆 变 器包含 最大功 率跟踪 模 块 、DC,DC变 换模 块 ,DC/AC变换 模 块 、 直 流安 全控 制 模 块 、孤 岛检测与并网控制模 块、数据通讯模块等 ,其原理框 图如图 2。 L—广1一 ——F—_-一 L———r——.一 L———1—一 I I { 采集直流 电压,电流 工作 电源 l 显 不,通 藩 l l 参数设置 f 图 2 微型光伏并网逆变器电器原理框图 从 图 2中可以看 出.硬件 电路 主要 由 DSP控制 器主板 、 DC/AC逆 变 电 路 (包含 DC/DC 变换 )、驱 动 电 路 、电压 电流 传 感 器、电网监 测/滤波、电源电路等部分主成 。 首 先 DSP控 制 器主 板 接 电 流 采 样和 电压 采 样 信 号 的控 制 口线 ,接 收到 电网的正 弦波形信 号 ,在 DSP控制 器主板 软件 的 控 制 下 。由 DSP控 制 器 的 相 应 输 出控 制 口线 .送 出和 电 网正 弦波形信号 同相位、 同频 率的 SPWM 波形信 号到 功率器件驱 动板 ,经过功率器件驱动板 变为能驱动控 制功率半导体器件 的信 号 ,该信 号控制逆 变主电路 全桥 结构 中的功率半导体器 件 ,使全桥功率半导体器件按照和 电网正 弦波形信号 同相位 . 同频率的正弦波形通断 .从而把 从太阳能电池阵列输入的直 流 电转化为 220V 50Hz正弦波交流电能 .经过电感和 电容滤 波后 ,进一步减少 了交流 电能 中的谐波 ,使 电能质量达到电网 要求。 2 最大功率跟踪 太阳电池 的伏安 曲线是 非线性 的,在 这个曲线上只有一 个点功率最大 ,称 为最大功率点。由于半导体材料的特性 决定 了伏 安 曲 线 随光 强

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