两级式光伏并网逆变器,是一种用于光伏发电系统的关键设备。它能够将光伏阵列通过逆变器转换为
交流电,并实现与电网的并联运行。本文将对该逆变器的两个关键环节进行介绍,分别是 DC-DC 环节
和逆变器环节。
首先,DC-DC 环节采用了 boost 电路,通过增量电导法实现光伏最大功率跟踪(Maximum Power
Point Tracking,MPPT)。MPPT 技术是提高光伏发电效率的重要手段之一。它通过实时检测光伏
阵列的电压和电流,自动调整逆变器的工作状态,使得光伏阵列输出的功率达到最大值。增量电导法
是一种常用的 MPPT 算法,它通过不断调整电压和电流之间的电导,找到光伏阵列的最大功率点。采
用这种算法能够最大程度地提高光伏发电系统的效率。
接下来,逆变器环节采用了二电平逆变器结构,并通过双闭环控制实现并网单位功率因数。二电平逆
变器是一种常见的逆变器结构,它能够将直流电转换为交流电,并实现电压的变换。通过双闭环控制
,逆变器能够实时调整输出电流与电网电压的相位,使其与电网电压同相位,并且保持并网电流的低
谐波失真(Total Harmonic Distortion,THD)。本设计的逆变器并网电流的 THD 仅有 1.3%
,完全符合并网规范要求。此外,逆变器还能够稳定直流侧母线电压,确保光伏发电系统的稳定运行
。
为了获取电网电压的相位信息,本设计采用了基于双二阶广义积分器的锁相环。锁相环是一种常用的
相位同步技术,它能够将输入信号与参考信号进行相位匹配。本设计采用的锁相环结构采用了双二阶
广义积分器,能够快速、准确地获取电网相位。与 Matlab 自带的锁相环相比,本设计在初始阶段就
能够快速获取电网相位,大大提高了系统的响应速度和准确性。
另外,本方案采用了 10kW 的并网功率,并且直流母线电压稳定在 700V。这些参数的选择需要根据
具体的光伏发电系统需求和电网要求进行调整。在仿真过程中,本设计采用了离散解析器,并手工搭
建了控制与采样环节,没有采用 Matlab 自带的模块。这样做可以更好地控制仿真过程,并且提高仿
真结果的准确性。
综上所述,本篇文章介绍了一种两级式光伏并网逆变器方案。该方案通过 DC-DC 环节实现光伏最大功
率跟踪,通过逆变器环节实现并网单位功率因数和低谐波失真。锁相环的应用进一步提高了系统的相
位同步性能。该方案在具体实施过程中,采用了离散解析器,手工搭建了控制与采样环节,提高了仿
真结果的可控性和准确性。在光伏发电系统设计和实施过程中,这种两级式光伏并网逆变器方案具有
一定的参考价值。