[发明专利]单相光伏并网发电系统的控制方法及其装置

摘要

本发明公开了一种单相光伏并网发电系统的控制方法及其装置，所述方法通过检测光伏组件的输出电压和输出功率，应用变步长的扰动观察法计算直流升压电路的占空比，使光伏组件输出最大功率；用双环PI算法实现逆变并网功能，内环控制并网电流，使其满足与电网电压同频同相的并网要求，外环控制母线电压，使其稳定并给出系统在最大输出功率下参考电流的幅值。控制装置包括升压电路模块、逆变电路模块、滤波电路模块、采样电路、DSP控制电路模块和驱动电路模块，DSP控制电路模块输出控制信号至驱动电路模块，驱动电路模块对升压电路模块的功率开关和逆变电路模块的功率开关进行控制。本发明的控制方法能使光伏并网发电系统更稳定，更高效。

主权项

1.一种单相光伏并网发电系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）通过控制装置中的电压采样电路模块和电流采样电路模块检测光伏组件的输出电压和输出电流，得到光伏组件的输出功率；同时检测电网电压、并网电流和直流母线电压；（2）利用控制装置中的DSP控制电路模块，依据步骤（1）中的参数得到的光伏组件的输出功率—输出电压曲线的斜率，采用变步长扰动观测最大功率跟踪算法计算控制装置中的升压电路模块中功率开关的导通时间；（3）利用控制装置中的DSP控制电路模块，依据步骤（1）中的直流母线电压、电网电压和并网电流，采用双环PI并网逆变控制算法，计算控制装置中逆变电路模块功率开关的导通时间；所述双环PI并网逆变控制算法，是在单环PI控制的基础上加入电压环，构成内外环的双环PI控制算法，内环控制并网电流，使逆变器输出与电网电压同频同相的正弦电流；外环控制母线电压，为逆变器提供稳定的直流电压，电压环中PI控制器的输出是内环参考电流的幅值；（4）由步骤（2）和步骤（3）中DSP控制电路模块计算得出的导通时间控制信号经驱动电路功率放大后分别进行两方面的控制：对升压电路功率开关的开通与关断进行控制，从而控制光伏组件后端的等效电阻，使光伏组件的输出电压保持在最大功率点对应的电压处，完成对光伏组件最大功率的跟踪；对逆变电路功率开关的开通与关断进行控制，从而控制并网电流快速稳定地跟踪其参考值，使逆变器输出与电网电压同频同相的正弦电流，同时通过控制电流的幅值使系统功率平衡，以稳定母线电压。