《Z源逆变器光伏并网系统光伏电池MPPT和逆变器并网的单级控制》.pdf
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2010年 4 月 电 工 技 术 学 报 VO1.25 NO.4
第25卷第4期 TRANSACTIONS0FCHINA ELECTROTECHNICALSOCIETY
Apr. 2010
Z源逆变器光伏并网系统光伏 电池MPPT和
逆变器并网的单级控制
丁新平 卢 燕 钱照明2 张 民 杨水涛2
(1.青岛理工大学 自动化工程学院 青岛 266520
2.浙江大学电气工程学院 杭州 310027)
摘要 z源逆变器光伏发电系统是一种具有升/降压功能的单级系统。它可以通过调节直通 占
空比实现前级光伏电池的最大功率跟踪(MPPT)控制,然后 由逆变器调制因子 实现并网控制,
简称为两级控制。两级控制策略虽然控制器设计简单,但是在逆变器额定电压输出的情况下,调
制因子小、有源元件 电压应力和输 出电流谐波含量高。本文提出了一种基于统一电压空间矢量的
单级控制策略,从系统的角度 出发,整合直流链升压 电路控制量 和逆变器并网电路控制量U为
一 个变量——统一电压空间矢量 。通过控制统一电压空间矢量的长度 ,进而达到同时控制直通
占空比和逆变器调制因子的功能。该策略充分利用了直通零矢量,使逆变器的调整因子 增大,
直流电压利用率高,相应地有源器件的电压应力和逆变器输出电流谐波得到很大的改善,并发挥
了单级电路整机效率高的优势。实验结果验证了理论分析的正确性与实用性
关键词:光伏 电池 最大功率点跟踪 z源逆变器 直通
中图分类号:TM46
Single-StageControl0fM PPT andGrid.Connectedon
Z-SourceInverterPV System
DingXinping LuYan QianZhaoming ZhangMin YangShuitao
(1.QingdaoTechnologicalUniversity Qingdao 266520 China
2.ZhejiangUniversity Hangzhou 310027 China)
Abstract Z-sourceinverterphotovoltaicsystem isasingle—stagesystem ,whichhasbuck/boost
characteristic.Itachievesmaximum powerpointtracking(MPPT)withcontrolshoot-throughduty
cycle,while fulfills the grid-connection with modulation index contro1.This paper presents a
single.stagecontroltechniqueforZ.sourceinverterbasedPV system.Thenew unifiedvector U iS
composedofthetraditionalvectorUandtheboostfactor.whichallowsthedesiredvectortobelocated
anywhere withoutlim itation ofthedc inputvoltage.Theoutputvoltage ofZ—source invertercan
faithfully follow thereferencevoltageregardlessofthevariabledc—link inputvoltage.Itincreases
modulation index fu11utilizesthe dc.1ink inputvoltage,decreasesvoltage stresso
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