基于MATLAB的大功率光伏并网逆变器的设计

在传统化石能源将要耗尽的今天，新能源作为一种新兴的能源利用方式受到了全世界各国的广泛关注，相对于传统能源而言，新能源发电的方式不会对环境产生污染，这也为世界瞩目的环境问题贡献了一份力量。太阳能发电作为最具潜力的未来能源之一，发展前景十分广阔，是未来新能源发电不可缺少的中坚力量。为此，需要加大太阳能发电相关研究的投入力度。 文章以大功率三相光伏发电并网系统的主要研究对象，以光伏并网逆变器稳定、高效、低谐波运行为目标，将三相光伏发电并网系统分为三个环节，即光伏阵列输入环节、中间逆变环节以及逆变器输出滤波环节，各部分对应的主要研究内容涉及MPPT算法、并网控制策略与滤波器结构的设计三部分，分析每个环节的发展现状与所用关键技术的优缺点，为接下来的研究指明方向。 1.针对于MPPT算法，在建立光伏序列数学与仿真模型的基础上，分析了常用追踪算法不足以追踪多极点情况下光伏最大输出功率点的问题，并在该问题的基础上引入了适用于多极点寻优的粒子群优化算法，该方法能在光伏阵列输出特性出现多极点的情况下准确的追踪到最大功率点。 2.在研究常用PI并网控制策略的基础上，引入了设计与控制更为简单的PR控制策略，并在PR控制的基础上介绍了准PR控制的理念与参数设计方法，提升了三相光伏系统的稳定性以及抗电网电压干扰的能力。 3.在对光伏三相逆变系统常用的LC与LCL滤波器滤波性能研究的基础上，引入了滤波效果更强的谐振型滤波器，即LLCL滤波器，提升了滤波器的滤波性能，有效的降低了逆变系统输出进网电流的总谐波含量。 为了验证提出的方法与结构设计的有效性和优越性，文章的最后根据建立的整个三相光伏发电并网系统的MATLAB仿真模型，对前文所叙述的内容进行了仿真实验验证，实验结果证明了所提方法的有效性与优越性。 关键词：光伏阵列；MPPT算法；双闭环控制；PR控制；谐振型滤波器；MATLAB