[发明专利]一种单级式光伏并网逆变系统的三环控制方法及其装置

摘要

本发明公开了一种单级式光伏并网逆变系统的三环控制方法及其装置，三环控制包括最大功率跟踪外环、直流电压中环和并网电流内环。通过增加直流侧电压环控制，保证系统在外界光照突然减小时能快速响应，在运行过程中直流母线电压稳定，并网电流不畸变；所述最大功率跟踪方法采用变步长扰动观察法，使系统运行在不同的电压点从而快速搜索到最大功率点。控制装置包括采样电路、捕获电路、DSP控制器、驱动电路等，DSP控制器产生的信号经过驱动电路放大送至逆变桥驱动开关管。本发明的控制方法能够实现单级式光伏并网逆变系统在光照频繁变化时快速跟踪到最大功率点且稳定运行。

主权项

1.一种单级式光伏并网逆变系统的三环控制方法，其特征在于，一个控制周期包括如下步骤：（1）通过电压采样和电流采样电路检测太阳能电池板的输出电压、太阳能电池板的输出电流、电网电压、并网电流；（2）利用DSP控制器，依据步骤（1）中太阳能电池板电压、电流的的参数得到的太阳能电池板的输出功率，与上一次太阳能电池板电压和功率数据比较，采用最大功率跟踪算法计算直流母线输出参考电压；（3）利用DSP控制器，依据步骤（1）的太阳能电池板的输出电压，与步骤（2）中的直流母线输出参考电压作差得到误差电压值，经过一个PI环节计算出并网电流参考值；（4）由步骤（3）得到参考并网电流值和步骤（1）的并网电流作差比较，在DSP控制器中经过一个PI比例积分运算得到误差值；得到的误差值与步骤（1）电网电压前馈值相加得到下一个控制周期的调制波信号值；（5）步骤（4）得到的调制波信号经DSP控制器进行三角波调制，并计算得到下一控制周期开关管的占空比，由该占空比产生一组互补的PWM信号；（6）步骤（5）得到的一组互补的PWM信号经驱动电路进行功率放大后送至逆变桥对开关管进行控制，并等待下一控制周期的到来，控制周期由电网频率f₁决定。