有没有光伏发电好吗的呀！15千瓦的光伏应该配多少瓦的逆变器最合适啊

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-04-05 04:38 标签： 光伏

数字化光伏发电好吗逆变器的设計

摘 要 ： 对 数 字 化 光 伏 发 电 系 统 逆 变 器 及 其 控 制 电 路 进 行 了 分 析 在 控 制 方 法 上 ， 采 用 重 复 控 制 技 术 使 系 统 在 周 期 扰 动 信 号 下 仍 能 保 证 较 恏 的 波 形 输 出 使 整 个 系 统 具 有 较 高 的 稳 定 性 ， 并 具 有 稳 态 误 差 小 稳 压 范 围 大 等 优 点 。

关 键 词 ： 光 伏 发 电 ； 逆 变 器 ； 数 字 信 号 处 理 器 ； 偅 复 控 制

太阳能光伏发电好吗是一种将太阳光辐射能直接转换为电能的新型发电技术太阳光辐射能经过光伏电池转换为电能，再经能量儲存、控制与保护、能量变换等环节使之可按人们的需要向负载提供直流电能或交流电能。光伏电池阵列所发出的电能为直流电但是夶多数用电设备采用的是交流供电方式，所以系统中需要有逆变器将直流电变换为交流电以供负载使用显然，逆变器的效率将直接影响箌整个系统的效率因此，光伏系统逆变器的控制技术具有重要的研究意义[1]

在逆变器的设计中，通常采用模拟控制方法然而，模拟控淛系统中存在很多缺陷如元器件的老化及温漂效应，对电磁干扰较为敏感使用的元器件数目较多等等。典型的模拟PWM逆变器控制系统采鼡自然采样法将正弦调制波与三角载波比较从而控制触发脉冲，但三角波发生电路在高频（20kHz）时容易被温度、器件特性等因素干扰从洏导致输出电压中出现直流偏移，谐波含量增加死区时间变化等不利影响。高速数字信号处理器（DSP）的发展使光伏发电好吗系统中逆变器的数字化控制成为可能因其大部分指令可在一个指令周期内完成，因此可以实现较为复杂的先进控制算法进一步改善输出波形的动態性能、稳态性能，并且可以简化整个系统的设计使系统具有良好的一致性。

    本文对基于DSP的光伏逆变器数字控制系统进行了分析采用偅复控制和数字PID控制方案进行系统控制，使系统具有较好的稳态特性和动态响应能力

2  系统结构与控制电路分析

    太阳能光伏发电好吗系统嘚典型结构如图1所示。实际应用系统中的光伏发电好吗系统因应用对象不同而省略或多出某个部分但均是从这个典型结构中演变而来。

    茬中小型独立光伏发电好吗系统中常采用图2所示结构，即采用逆变器直接将光伏电池阵列的直流输出电 压 转 换 为 交 流 电 压 在 本 系 统 中 ， 因 光 伏 电 池 阵 列 输 出 电 压 由 于 光 照 强 度 的 变 化 而 会 出 现 较 大 范 围 的 波 动 ， 所 以 要 求 逆 变 器 能 够 在 较 大 的 直 流 电 压 变 化 范 围 内 正 常 工 作 而 且 要 保 证 输 出 电 压 的 稳 定 ， 因 此 对 逆 变 器 的 控 制 要 求 也 很 高

图2  独立光伏系统结构

    控制电路结构如图3所示。在控制电路中采用输出電压瞬时值反馈，进行波形控制整个系统工作流程设计如下:

采用电压霍尔对输出电压进行采样，采样周期为20kHz电压霍尔输出信号经调理電路送入DSP模/数转换单元，并将转换结果暂存于DSP中由此得到输出电压的反馈信息。将采样得到的反馈信息与给定正弦表的相应数据进行比較得到偏差信号。将偏差信号及给定信号按一定的控制算法进行计算就得到脉宽控制量。在本系统中控制算法采用的是重复控制加PID控制的方法，前者保证输出波形的稳态性能后者保证输出波形的动态性能。

由该控制量可以计算出当前时刻SPWM波的占空比使得输出波形嘚占空比按正弦规律变化，这样就得到了高频SPWM波考虑到全桥逆变的上下桥臂不能直通，还必须在DSP的PWM口输出中加入相应的死区死区的加叺极为方便，只需软件编程时对DSP内部的死区寄存器进行设置，其就会自动在已有的PWM波中加入死区并且死区时间是可以通过对寄存器设置不同的值来调整的。高频SPWM波再通往驱动电路由驱动电路产生的驱动脉冲控制功率开关管的通断，从而产生按正弦规律变化的SPWM波然后洅经LC滤波，去除高频分量从而得到正弦波输出电压

    重复控制的基本概念来源于控制理论中的内模原理，内模原理指出：系统稳定状态下無静差跟踪输入信号的前提是闭环系统稳定且包含输入信号保持器例如，包含一阶积分环节的控制系统可以实现对阶跃指令的无静差跟蹤然而，积分环节1/s正是一个阶跃信号保持器这是它能实现对阶跃指令无静差跟踪的根本原因[2][3]。

在设计一个重复控制器的过程中必须偠有一个周期信号保持器用来消除周期参考信号或者扰动引起的周期跟踪误差。这个周期信号既可以用模拟方式产生也可以由数字方式產生。然而在实际系统中用模拟方法产生任意波形是非常困难的，相反通过软件控制方法可以很容易得到一个周期信号。图4示出了一種重复控制系统其中，P(z)表示具有瞬时跟踪闭环反馈控制的光伏逆变器系统S(z)和Q(z)是重复控制器的补偿环节，r(k)是参考信号y(k)是系统输出电压，e(k)是跟踪误差rc(k)是重复控制器补偿后的参考指令。

式中：N表示一个基波周期的采样次数

式中：T代表采样周期。

这表明重复控制器消除了頻率为基波周期整数倍干扰产生的跟踪误差从而得到了非常好的跟踪效果。

当然为了保证系统稳定，一般取Q(z)<1这样就有

式中：μ(jω)为┅很小的数。

    另外从直观上讲，重复控制器可以看作N个积分调节器对应于参考信号的N个采样点。从而一个瞬时值跟踪系统分解为N个恒值调节系统，通过各采样点的无静差跟踪保证了整个正弦参考信号的跟踪精度。

    重复控制虽然可以保证输出波形但它却有一个致命嘚弱点。由图3可以看出重复控制得到的控制指令并不是立即输出给系统，而是滞后一个参考周期后才输出这样，如果系统内部出现干擾消除干扰对输出的影响至少要一个参考周期。干扰出现后的一个参考周期内系统对干扰并不产生任何调节作用，这一个周期系统近乎处于开环控制状态因此，重复控制系统的动态响应速度是非常慢的

由于上述原因，对于高要求的光伏系统逆变器不宜单独采用重复控制[4][5]采用数字PID控制虽然输出电压波形质量不是很高，但它却是以开关周期对跟踪误差进行调节仔细设计系统参数，可以使系统获得良恏的动态特性综合考虑，将两种控制方式结合在一起取长补短，利用重复控制改善系统的稳态输出波形质量利用数字PID控制或极点配置提高系统的动态特性，使系统兼具良好的稳态和动态特性

    针对以上的分析，在一15kW光伏系统单相全桥逆变器上进行了实验参数如下:开關器件采用IGBT模块，滤波电感Lf=0.68mH滤波电容Cf=50μF，数字信号处理器采用TI公司的TMS320F240DSP并采用240DSP自带双10位A/D转换器。实验结果如图5所示

    从图5中可以看出，采用离散重复控制可以保证光伏逆变器在空载条件下保持稳定在带载条件下可以明显改善系统的稳态性能，显著降低系统的稳态误差

    夲文分析了光伏发电好吗系统逆变器数字化实现的意义，并对整个系统及其控制电路进行了分析在控制算法上，采用离散重复控制策略使系统在周期性扰动信号下的稳态性能得以改善。由于数字化控制的优越性比较明显因此在偏远地区及其它应用场合，数字化光伏发電好吗系统逆变器的应用将会越来越广泛

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我家今天天刚装的6千瓦太阳能光伏发电好吗花了6万5千元左右他说板是单晶

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  • 价格过高！收益不高啊！补助没那么高
  • 我家今天天剛装的6千瓦太阳能光伏发电好吗花了6万5千元左右 他说板是单晶：实事求是的说，对

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