[发明专利]一种两级式光伏并网发电系统及中间直流侧电压稳定方法

权利要求书

1.一种两级式光伏并网发电系统中间直流侧电压稳定方法，其步骤为：

步骤一、闭合空气开关(2)，DSP及控制电路(10)实现前级最大功率点跟踪，生成PWM信号送至升压电路(4)，对中间直流侧电容器(5)充电；

步骤二、DSP及控制电路(10)判断电网(9)的电压幅值和频率是否正常，以及中间直流侧电容器(5)的电压是否达到并网要求；

步骤三、待步骤二所述电网(9)的电压幅值和频率正常，以及中间直流侧电容器(5)的电压达到并网要求，闭合继电器(8)，并网逆变器(6)通过电抗器(7)与电网(9)连接；

步骤四、步骤三结束后，DSP及控制电路(10)对采集的光伏电池组件(1)的电压与电流信号、中间直流侧电容器(5)的电压信号、电网(9)的电压和并网电流信号进行运算处理，将产生的SPWM信号输出至逆变器(6)，进入并网初始阶段；

步骤五、DSP及控制电路(10)判断光伏电池组件(1)发出的功率与并入电网(9)的功率差，所述功率差大于设定值时，在电压电流双闭环控制外附加功率闭环控制，直至功率差小于设定值，将功率闭环切除，光伏并网发电系统中间直流侧稳压采用传统的电压电流双闭环控制方式。

2.根据权利要求1所述的一种两级式光伏并网发电系统中间直流侧电压稳定方法，其特征在于：步骤一中DSP及控制电路(10)通过控制升压电路(4)的功率器件占空比，实现光伏电池组件(1)的最大功率输出，且以该功率向中间直流侧电容器(5)充电。

3.根据权利要求2所述的一种两级式光伏并网发电系统中间直流侧电压稳定方法，其特征在于：实现最大功率点跟踪的具体过程为：

(a)DSP及控制电路(10)设定升压电路(4)开关器件初始占空比为Dref，扰动步长为step以及每次步长的变化值为cons；

(b)DSP及控制电路(10)通过电流传感器和直流电压检测电路对光伏电池组件(1)输出电压U_pv、电流I_pv进行采样，求得输出功率与电压的变化量ΔP、ΔU；

(c)若ΔP≥0，为了快速趋近MPP区域，保持扰动步长不变；若ΔP<0，即表示步长过大超出最大功率工作点，此时以变化值cons为单位减小扰动步长；

(d)若ΔP×ΔU>0，表示扰动后系统运行于最大功率输出点左侧，保持扰动方向不变，减小占空比D；若ΔP×ΔU<0，表示扰动后系统运行于最大功率输出点右侧，应当降低光伏电池组件(1)的工作电压，扰动方向与之前相反，增大占空比D；若ΔP×ΔU＝0，则停止扰动；

(e)重复步骤(b)、(c)、(d)进行反复寻找，直到扰动步长为零，最终实现最大功率点跟踪。

4.根据权利要求1所述的一种两级式光伏并网发电系统中间直流侧电压稳定方法，其特征在于：步骤二中DSP及控制电路(10)实时检测中间直流侧电容器(5)的电压值，待中间直流侧电容器(5)的电压值达到340V时，即判断中间直流侧电容器(5)的电压达到并网要求。

5.根据权利要求1所述的一种两级式光伏并网发电系统中间直流侧电压稳定方法，其特征在于：步骤四中DSP及控制电路(10)预先存储由标准正弦波制成的离散表格，DSP及控制电路(10)通过锁相获得电网电压的频率和相位值，并实时读取正弦波离散表格值，进而产生与电网(9)电压同步的正弦SPWM信号。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种两级式光伏并网发电系统中间直流侧电压稳定方法，其特征在于：步骤五的具体控制过程如下：

1)DSP及控制电路(10)对采集的光伏电池组件(1)的电压、电流信号以及电网(9)的电压、并网电流信号进行计算，获得光伏电池组件(1)实际输出功率与并网功率的差值；

2)将步骤1)获得的功率差值经过PI调节器后输出；

3)将步骤2)的输出值叠加到逆变器(6)电压电流双闭环控制的电压外环参考值中；

4)将步骤3)生成的参考值与实际中间直流侧电容器(5)的电压值做差，经过电压电流双闭环控制生成SPWM调制波。