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3 实验结果 为了验证所提出的单级式光伏并网逆变器无电流检测MPPT方法的有效性,在一台200 W样机上进行了实验验证,主要参数如表2所示。 实验波形如图4—6所示,其中:upv为光伏组件输出电压;po是并网功率,与逆变器输入功率pi近似相等。由于upv叠加了一定的100 Hz的纹波,需要进行滤波处理。实验中采用了基于内模积分的方法实现对该纹波及高频噪声的平滑及抑制。 图4为单级式光伏并网逆变器的启动波形。由图4可知,光伏组件输出电压随着并网功率的增加而减小,最终稳定在最大功率点。 图5为单级式光伏并网逆变器的稳态实验波形。由图5可知,并网功率的脉动周期与光伏组件输出电压脉动周期相同,当po>ppv时,输入滤波电容和光伏电池共同给逆变器提供能量,故upv/uc下 降;而当po 图6为实际MPP与逆变器MPP的功率比较。 测试时分别使用了两块同样的光伏组件,实际MPP 由光伏组件直接接可调电阻人工调节得到。逆变器MPP与实际MPP的比值表示MPPT效率。由图6 可知,无电流检测MPPT效率为98%以上。由于逆变器输出瞬时功率呈二倍电网频率脉动,受体积和经济性限制,输入滤波电容不可能无穷大,故输入滤波电容电压必然存在二倍电网频率的脉动,导致逆变器输入电压在MPPT附近摆动,一定程度上影 响了MPPT效率;而人工调节MPP的光伏组件,瞬时功率亦为直流,故可近似的认为恒定于MPP工作。 4 结论 提出的一种单级式光伏并网逆变器的无电流检测MPPT方法,通过理论分析和实验结果表明: 1)本方法特别适用于可以开环计算功率的本 质电流源的电路拓扑。 2)通过限定连续两个功率周期的逆变器输出功率相等,可以通过滤波电容电压的变化值,准确地获得光伏组件输出功率的变化方向,进而实现无电流传感器的MPPT算法。 3)提出的无电流检测MPPT方法可准确地跟踪光伏组件的MPP,获得较高的MPPT效率,具有很高的实用价值。 |