Juniper SRX3K-RE-12-10準(zhǔn)單級式系統(tǒng)MPPT及直流母線電壓控制

 Juniper SRX3K-RE-12-10是通過相應(yīng)的算法，不斷調(diào)整并網(wǎng)電流基準(zhǔn)，調(diào)整逆變器輸出功率，從而調(diào)節(jié)光伏組件的輸出功率，使得光伏組件輸出功率zui大。

    擾動觀察法原理簡單，易于實現(xiàn)，是MPPT算法中zui常用的方法之一。其算法原理是當(dāng)前次的輸出功率與前一次的輸出功率作比較，假設(shè)P(k+1)>P(k)，那么將光伏輸出電壓基準(zhǔn)繼續(xù)向著這一次變化的相同的方向進行擾動；反之，若輸出功率變小，則在下個周期改變擾動的方向，如此進行反復(fù)擾動、比較直至光伏系統(tǒng)輸出功率達到zui大。算法流程如圖3所示。擾動觀察法步長的大小決定了算法跟蹤的速度和系統(tǒng)在zui高處附近來回振蕩的幅度，因此，本文采取一種變步長的擾動觀察法^[7]，具體方式當(dāng)功率較每小時，擾動值C取值加大；當(dāng)功率較大后，適當(dāng)減小擾動值C的取值。

圖3 Juniper SRX3K-RE-12-10擾動觀察法算法流程

    在準(zhǔn)單級并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，單純的MPPT 環(huán)無法保證很好的動態(tài)性能，實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定。當(dāng)發(fā)生外界條件突變或者程序誤判斷時，直流母線電壓會劇烈震蕩甚至奔潰。如圖3所示，在原有的控制基礎(chǔ)上加一個輸入電壓環(huán)，防止在MPPT 誤判斷時直流母線電壓的劇烈震蕩，可以有效防止母線電壓的崩潰，實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4 實驗結(jié)果

    為驗證上述交錯并聯(lián)準(zhǔn)單級高頻環(huán)節(jié)光伏并網(wǎng)微逆變器方案，在實驗室完成了基于DSP28035控制的220W微逆變器樣機研制。前級直流輸入電壓V_pv=35VDC，并網(wǎng)電壓V_o=220VAC，電網(wǎng)頻率fac=50Hz, 主管V1開關(guān)頻率fs=135Khz，濾波電感L1=1mH，光伏組件及交流電網(wǎng)采用光伏模擬器及交流電源模擬。圖4a，b分別為輕載與滿載時并網(wǎng)電流i_o的輸出波形，可見i_o與ug同頻同相，且i_o波形質(zhì)量都較好；由圖5c可見，V1在開通與關(guān)閉前，漏源極電壓為零，實現(xiàn)了V1的ZVS；圖4e給出了變壓器初級電壓up、次級電壓us和電流is，ug的波形，驗證了工頻翻轉(zhuǎn)橋的可行性。

(a) 輕載輸出

(b) 滿載輸出

(c) 主開關(guān)管波形

(d) 箝位管波形

(e) 變壓器原副邊電壓波形

圖4 實驗波形

      圖5給出光伏模擬器測試的MPPT效果，MPPT效率為99.5%。

圖5  Juniper SRX3K-RE-12-10 I-U和P-U曲線

    圖6a效率測試曲線進一步表明微逆變器整機在整個負(fù)載范圍內(nèi)均達到了較高的效率，滿載zui大效率達到了94%，圖6b為在不考慮輔助電源損失下功分析儀測試結(jié)果，率為95%，并網(wǎng)電流THD小雨1.5%，驗證了微逆變器方案的可行性。

圖6 Juniper SRX3K-RE-12-10效率曲線及THD測試

?