基于微網(wǎng)理念的光伏變流器系統(tǒng)設(shè)計

3．1 光伏系統(tǒng)最大功率跟蹤——擾動觀察法
在光照相對穩(wěn)定的條件下，提供高性能追蹤MPPT算法有很多不同的方法，經(jīng)常使用的是擾動觀察法，其優(yōu)點(diǎn)是簡單可靠，幾乎適應(yīng)任何的光伏發(fā)電系統(tǒng)配置，并在穩(wěn)態(tài)下具有良好表現(xiàn)。擾動觀察法基本思想：引入一個小擾動H，然后與前一個狀態(tài)進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果調(diào)整光伏電池板的工作點(diǎn)，實時采集光伏電池的輸出電壓和電流，并計算出此時的功率值，而后與上一時刻的功率值進(jìn)行比較，從而相應(yīng)調(diào)整光伏電壓的變化方向，使其向著最大功率點(diǎn)的方向移動，以達(dá)到逼近最大功率點(diǎn)的目的。
3．2 SVPWM控制算法實現(xiàn)
逆變器采用空間矢量脈沖寬度調(diào)制SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation)技術(shù)。SVPWM是具有較高直流電壓利用率，諧波電流含量少的優(yōu)化算法，在現(xiàn)代變流器控制領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。

4 實驗結(jié)果
4．1 并網(wǎng)工作模式
并網(wǎng)工作模式變流器跟蹤電網(wǎng)電壓與電網(wǎng)同頻同向正常并網(wǎng)。圖4 實際并網(wǎng)時A相輸出電流與電壓波形。圖4 中波形較好的為A相電壓波形，另一個為A相電流波形。從圖中可以看出，電流波形有一定畸變，并不理想，但是輸出電流能基本保證與電網(wǎng)電壓同頻同向且功率因素為1。

4．2 離網(wǎng)工作模式
系統(tǒng)離網(wǎng)模式工作時，輸出相電壓為220 V／50 Hz。系統(tǒng)正常工作，且波形良好。
圖5為離網(wǎng)工作時A相電壓和電流波形。圖6為離網(wǎng)工作時A相和B相電流波形。從圖6可以看出，由于模擬的三相重要負(fù)載不平衡，A相和B相電流大小有些不同。

5 結(jié)束語
介紹了一種基于微網(wǎng)理念的光伏變流器系統(tǒng)設(shè)計，分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制原理，進(jìn)行了主電路器件選型。構(gòu)建的實驗室樣機(jī)顯示其能完成基本的設(shè)計功能，能正常工作于并網(wǎng)和離網(wǎng)模式，只是并網(wǎng)時電流諧波偏大，在電流跟蹤的控制算法上仍需做更進(jìn)一步的改進(jìn)。該系統(tǒng)設(shè)計解決了普通并網(wǎng)系統(tǒng)在出現(xiàn)孤島現(xiàn)象時必須停機(jī)的不足，同時能加強(qiáng)對重要負(fù)載供電的可靠性。該系統(tǒng)對于光伏發(fā)電系統(tǒng)的推廣和微網(wǎng)的研究都有一定的價值。該系統(tǒng)還可以繼續(xù)加入其他分布式電源，比如小型風(fēng)電機(jī)組、小型燃?xì)廨啓C(jī)等組成多電源更為復(fù)雜的微網(wǎng)系統(tǒng)，有利于分布式發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，對于提高電網(wǎng)的可靠性也有一定作用。