光伏逆变器的控制策略研究

单相光伏并网逆变器控制策略研究

随着能源需求的快速增长和环境保护意识的提高，太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注和应用。而光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心设备，其控制策略的研究对于提高光伏发电系统的性能和效率具有重要意义。

在单相光伏并网逆变器的控制策略研究中，首先需要考虑的是逆变器的稳定性和可靠性。在逆变器设计中，采用合适的控制算法，能够有效提高逆变器的稳定性，减少系统的故障率。同时，还需要考虑逆变器的输出电压和电流的波形质量，以保证光伏发电系统的输出功率稳定和高效。

另外，单相光伏并网逆变器的控制策略研究还需要关注逆变器的响应速度和动态性能。在光伏发电系统中，由于天气变化等原因，光伏电池的输出功率会发生变化，因此逆变器需要具备快速响应的能力，以实现对光伏电池输出功率的有效控制。

此外，单相光伏并网逆变器的控制策略还需要考虑并网电网的要求。在并网过程中，逆变器需要满足电网的电压和频率的要求，同时还需要具备对电网电压和频率的检测和保护功能，以确保光伏发电系统与电网之间的安全运行。

最后，单相光伏并网逆变器的控制策略还需要考虑逆变器的效率和功率因数。在光伏发电系统中，逆变器的效率和功率因数直接影响系统的发电效率和经济性。因此，在控制策略的设计中，需要综合考虑逆变器的效率和功率因数的优化。

综上所述，单相光伏并网逆变器的控制策略研究涉及逆变器的稳定性、波形质量、响应速度、动态性能、并网要求、效率和功率因数等多个方面。通过合理设计和优化控制策略，能够提高光伏发电系统的性能和效率，进一步推动光伏发电技术的发展和应用。

太阳能光伏逆变器控制策略

太阳能光伏逆变器是太阳能发电系统中的重要组成部分，它可以将太阳能电池板通过光伏逆变器转换为交流电能，然后供给给电网或者自用。光伏逆变器的控制策略是影响系统性能和运行稳定性的重要因素。本文将介绍光伏逆变器的控制策略和常见的调节方法。

一、常见的光伏逆变器控制策略

1. MPPT控制策略

MPPT（Maximum Power Point Tracking）是最大功率点跟踪技术，通过跟踪太阳能光伏电池板的最大功率点，从而最大化光伏发电系统的输出功率。MPPT技术可以根据太阳能电池板的电压和电流实时调整直流母线电压，使得光伏电池板在不同光照条件下都能保持在最大功率点上工作，从而提高发电效率。

2. 电压控制策略

电压控制策略是通过对光伏逆变器输出交流电电压进行调节，实现对系统电压的稳定控制。在接入电网的情况下，逆变器需要保持输出电压与电网同步，并满足电网的电压、频率和无功功率需求。在无电网情况下，逆变器需要保持输出电压和频率稳定，以满足负载的需求。

3. 频率控制策略

频率控制策略是针对接入电网运行的光伏逆变器而设计的，其目的是使逆变器输出的交流电频率与电网的频率保持同步。通过对逆变器的PWM控制方式进行调节，可以有效实现对输出频率的控制。

二、光伏逆变器控制策略的调节方法

1. PID控制

PID控制是最常见的控制策略之一，通过对光伏逆变器的输出电压、频率、电流进行PID控制，可以实现对系统的稳定和准确控制。PID控制根据系统的反馈信号和设定值进行比较，并根据误差信号调节控制参数，实现对输出量的精确调节。

2. DSP控制

DSP（Digital Signal Processor）控制是一种基于数字信号处理器的高性能控制方法，通过对逆变器的数字控制信号进行处理，可以实现对系统的快速响应和精确控制。DSP控制由于其高性能、可编程性和灵活性，已经成为光伏逆变器控制的重要技术手段。

第５期　２０１３年９月　电　源　学　报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　ＮＯ．５　Ｓｅｐ．２０１３　

一种光伏并网逆变器的混合控制策略研究　

张震，王久和，马先芹　

（北京信息科技大学自动化学院，北京１００１９２）　

摘要：光伏并网逆变器模型是一个非线性强耦合的系统．光伏电池输出电压受外界光照强度、环境温度等因素　

的影响。针对以上特点，提出了采用自抗扰控制（ＡＤＲＣ）技术和无源控制（ＰＢＣ）理论相结合的光伏并网逆变器双闭　

环混合控制策略。电压外环采用自抗扰技术来保持直流侧电压的稳定并与采用ＰＩ控制进行了比较：电流内环采用　

无源控制理论对并网侧电流进行ｄｑ轴解耦，实现对有功电流和无功电流的分别控制并可使系统具有优良的静、动　

性能。Ｍａｄａｂ￣／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真和实验结果表明，所设计的系统具有良好的鲁棒性和动态性能，所设计的逆变器控制策　

略是可行的　

关键词：光伏并网；逆变器；自抗扰控制；无源控制；解耦　

中图分类号：ＴＭ４６４　文献标志码：Ａ　文章编号：２０９５一－２８０５（２０１３）０５一Ｏ０６２—０７　

引言　

光伏并网逆变器控制策略的好坏直接影响并　

网电能质量的好坏。单级式光伏并网逆变器控制一　

般有两个基本控制要求：一要保持直流侧电压稳　

定；二要实现并网电流控制（网侧单位功率因数正　

弦波电流控制）Ⅲ。逆变器控制策略多采用双闭环控　

制控制策略ｌ２－６１，文献『２，４１电压外环采用ＰＩ控制策　

略。由于并网逆变器直流侧电压受环境和光照强度　

的影响，直流侧电压存在超调、响应时间慢。文献　

『５，６】提出了电压外环采用自抗扰技术的控制策略，　

由于采用二阶自抗扰模型，可调参数多，难以实现；　

电流内环采用ＰＩ反馈解耦，虽然也能实现解耦．由　

于前反馈本身是一种削弱耦合的补偿控制并且解　

耦的性能取决于系统参数，无法实现真正的解耦ｌ１】。　

文献『７，８１采用无源控制理论对对逆变器进行解耦　

控制。根据光伏并网逆变器的内部互连结构和耗散　

光伏并网逆变器控制策略的研究

光伏并网逆变器作为光伏发电系统中的重要组成部分，其控制策略的合理性直接影响系统稳定性、输出效率及线路积分，因此，研究光伏并网逆变器控制策略至关重要。

一般来说，光伏并网逆变器的控制策略主要包括电压控制、功率控制及谐波抑制等方面。

电压控制主要是保障逆变器输出电压的稳定，避免电压波动过大带来的不良影响。在此过程中，可以采用PID控制算法等方法进行电压的调节控制，从而实现输出电压的稳定。

功率控制主要是控制逆变器的输出功率，保障其输出功率满足系统需求并充分利用太阳能资源。在此过程中，需要对太阳能产生的电能进行有效捕捉，同时又要保障逆变器输出的电能对系统的影响最小。一般可采用MPPT跟踪、脉冲宽度调制等方法进行功率控制。

谐波抑制方面主要是控制光伏并网逆变器输出的谐波，避免谐波对系统稳定性的不良影响。在此过程中，可采用滤波器等方法进行谐波的抑制处理。

总之，在光伏并网逆变器控制策略研究过程中，需要对光伏发电、逆变器控制及电力系统等方面进行深入研究，以实现光伏发电系统的高效、稳定运行。