一种具有MPPT功能的并网逆变器研究

摘要

以具有最大功率点跟踪功能的并网逆变器为研究对象，对并网光伏系统进行了全面的研究，包括光伏电池的非线性输出特性、最大功率点跟踪方法以及并网逆变器的锁相控制策略。
　　 基于光伏电池的等效模型，利用MATLAB编写M文件得到光伏电池的非线性输出曲线，并利用实验室的THllO电池进行了实验验证，仿真结果与实验结果相吻合。由光伏电池的非线性特性引出了对最大功率点跟踪方法的讨论，针对传统干扰观察法在最大功率点处振荡这一弱点，提出了改进方法，并利用MATLAB进行了建模仿真，仿真结果表明改进干扰观察法可以有效地减小由振荡造成的功率损失。
　　 完成了系统主电路的选型，设计了具有三级结构的并网光伏系统，实现了最大功率点跟踪、直流母线电压的稳定以及并网锁相控制的解耦。在分析各主电路原理的基础上，给出了关键元器件的参数计算，并完成了印刷电路板的制作。
　　 以dsPIC30F4011数字信号控制器为核心搭建了系统的控制电路，研究了如何利用dsPIC30F4011完成数字锁相控制，同时设计了相关的信号检测电路，并完成了各自印刷电路板的制作。设计了整个系统的控制结构，即外环控制功率、内环控制电流而母线电压单独控制。根据控制结构编写了系统的控制程序。
　　 最后进行了系统的软硬件调试，试验结果表明输出电流可以较好地跟踪电网电压，取得了较好的控制效果。