探索光伏储能与三相并网逆变的奇妙融合-编程实验室

光伏储能＋三相并网逆变包含Boost、Buck-boost双向DCDC、三相并网逆变器三大控制部分 boost电路应用mppt，采用电导增量法实现光能最大功率点跟踪三相逆变器采用PQ控制，功率外环电流内环双闭环控制策略双向dcdc储能系统用来维持直流母线电压800V恒定 THD小满足并网运行条件，波形漂亮！

在如今追求可持续能源的时代，光伏储能与三相并网逆变技术成为了焦点。今天咱就来唠唠这个结合了Boost、Buck - boost双向DCDC、三相并网逆变器三大控制部分的系统。

Boost电路与MPPT

Boost电路在这个系统里可是起着关键作用，它应用了MPPT（最大功率点跟踪）技术。为啥要用MPPT呢？咱都知道，太阳能电池的输出功率会随着光照强度、温度等因素变化，如果不能实时跟踪最大功率点，那太阳能的利用率可就大打折扣啦。

这里采用的是电导增量法来实现光能最大功率点跟踪。先来看段简单代码示意（以Python为例，实际工程可能用C等语言）：

# 假设已知的参数 voltage = [10, 11, 12, 13, 14] # 不同时刻测量的光伏板电压 current = [2, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5] # 对应时刻的电流 delta_voltage = [] delta_current = [] for i in range(len(voltage) - 1): delta_voltage.append(voltage[i + 1] - voltage[i]) delta_current.append(current[i + 1] - current[i]) for i in range(len(delta_voltage)): if (delta_current[i] / delta_voltage[i]) + (current[i] / voltage[i]) > 0: # 说明工作点在最大功率点左侧，需要增大占空比 print("增大占空比") elif (delta_current[i] / delta_voltage[i]) + (current[i] / voltage[i]) < 0: # 说明工作点在最大功率点右侧，需要减小占空比 print("减小占空比") else: print("已达到最大功率点")

在这段代码里，通过不断测量光伏板的电压和电流，计算出电压和电流的变化量（deltavoltage和deltacurrent）。然后根据电导增量法的原理，比较电导的变化与当前电导之和与零的大小关系，来决定是增大还是减小Boost电路的占空比，从而使光伏板工作在最大功率点附近。

三相逆变器的PQ控制

三相逆变器采用了PQ控制，功率外环电流内环双闭环控制策略。这种策略能让逆变器更好地适应电网需求，稳定地将直流电逆变成交流电并入电网。

想象一下，功率外环就像是指挥官，它负责根据电网的功率需求，给出电流内环需要跟踪的电流指令。而电流内环则像是执行者，迅速准确地跟踪这个指令，让逆变器输出合适的电流。

代码示例（以MATLAB为例简单模拟）：

% 定义参数 Ts = 0.00001; % 采样时间 f = 50; % 电网频率 w = 2 * pi * f; % 角频率 % 初始化变量 i_d_ref = 0; % 初始d轴电流参考值 i_q_ref = 0; % 初始q轴电流参考值 % 模拟控制过程 for k = 1:1000 % 功率外环计算 % 这里简单假设根据功率需求计算d,q轴电流参考值 i_d_ref = i_d_ref + 0.1; i_q_ref = i_q_ref + 0.05; % 电流内环PI控制 Kp = 0.1; Ki = 10; i_d = 0; % 当前d轴电流测量值 i_q = 0; % 当前q轴电流测量值 e_d = i_d_ref - i_d; % d轴电流误差 e_q = i_q_ref - i_q; % q轴电流误差 i_d_out = Kp * e_d + Ki * Ts * e_d + i_d; % d轴电流输出 i_q_out = Kp * e_q + Ki * Ts * e_q + i_q; % q轴电流输出 % 这里可以进一步将d,q轴电流转换为三相电流输出到电网等操作 end

在这段MATLAB代码中，先设定了采样时间、电网频率等参数。在循环里，模拟了功率外环根据功率需求调整d轴和q轴电流参考值（实际情况会更复杂），然后电流内环通过PI控制器，根据当前电流测量值与参考值的误差，计算出输出电流，以达到跟踪参考电流的目的。