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简述光伏逆变电源电压控制方法及其主电路设计

时间:2020-11-23 16:07:23 点击:266 次 来源:常州市卡宴电子科技有限公司
       人类社会的发展离不开各种能源的支持,过去,煤炭、石油等化石燃料在次工业革命中大放光彩,为人类社会的向前进步提供了强大的支持力;随后,电力能源在第二次工业革命登上历史舞台,再一次掀起了新的能源革命。直到今天,在人类所用能源构成领域中,电能仍然占据着其中的大部分。电能是二次能源,主要通过其他形式的能源转换而得到,比如水能、热能等,太阳能也能转换为电能,通过光伏逆变电源等电源产品可以实现二者间的转换。在光伏逆变电源控制体系中,输出电压的变化幅度是关键参数,它影响到光伏逆变电源的谐波含量多少,进而影响着光伏逆变电源的电源整体性能,因此需要对其进行控制,下面卡宴小编为大家分享一下光伏逆变电源电压控制方法及其主电路设计的相关知识吧。

  一、光伏逆变电源的电压控制方法


  1、PID双闭环控制方法


  在单项逆变电源的控制体系中,PID双闭环凭借自身较为简单的结构与较强的适应力等优势在众多的电压控制方法中脱颖而出,成为常用的电压控制方法。然而,若想得到理想的动态性能、消除相应的误差,就必须建立精确的控制对象的数学模型。采用PID双闭环进行控制的工作原理为:以Kp、Kr、Kq,这三个环节为途径,将输出数值和给定数值的差额进行重组,并形成与输出控制量相对应的线性控制器。

  在早期的单相逆变电源的控制体系中,大多采用单电压环的PID进行控制。但是,当负载发生变化时,在此种方法控制下的系统性能会大幅降低。因此,为了对系统的性能进行提高,往往在控制系统中引入电流环,与上文提到的电压环共同形成双闭环的控制系统。

  在双闭环控制的系统中,通过外部电压环中产生的电压误差对电流进行控制,通过对电流进行调节确保给定电压数值与输出电压数值的一致性,大大提升了控制系统的动态性能。电流环的引入提升了控制系统的工作频率,增强了抑制扰动能力,提高了适应负荷变化的能力。

  电压环属于定值的控制系统,电流环则属于随动的控制系统,电压环随着负荷的变化对电流环的给定值进行调整,确保整个系统的良好属性。综上所述,PID 双闭环控制系统对于负载的变化能够很好的适应,能够改善逆变电源相应的输出性能。

  2、模糊控制方法


  倘若想要达到控制效果至优化、控制精度至高化,则必须针对控制对象建立十分精确的数学模型。随着社会不断的智能化,人们对于逆变电源的控制有了更高的要求,为了更好地对实际运行中复杂的非线性的系统进行控制,模糊控制应运而生。

  模糊控制以人们的生产经验为基础,通过对数字化处理方式的合理采用,使得系统的精确性与复杂性相互依存,而并非发生冲突。虽然模糊控制对于人们的思维习惯进行了模拟,但是与其他的智能控制相比,其复杂度较低。


光伏逆变电源电压控制方法

  二、光伏逆变电源的主电路设计


  1、直流转向直流的电源


  直流变换的电路分为以下四种:BOOST的升压电路、BUCK的降压电路、CUK的升压降压电路以及BUCK-BOOST的升压降压电路。

  2、直流转向交流的电源


  逆变电源的核心器件就是DC/AC,其能够将DC/DC经过升压之后的直流电转变为相应的交流电,这一环节的性能与电源的可靠性、逆变效率以及响应速度等息息相关。逆变器的主要组成部分为电感、功率开关管以及电容。通过对功率开关管的占空比D(开关导通/开关导通+开关关闭)进行调节,使得既定的直流变电朝着目标的交流电转变。逆变电路有很多种类,通常情况下有半桥逆变、全桥逆变以及推挽逆变等等。

  以上就是关于光伏逆变电源电压控制方法及其主电路设计的大致介绍。随着科技进步和工业生产力的发展,电力方面的要求越来越高,电源产品的类型也越来越多,光伏逆变电源就是其中之一。常州市卡宴电子科技有限公司专业生产各种类型的变频电源,产品质量优异,性能良好,高效节能,应用广泛,深受广大用户的青睐,欢迎有需要的客户致电咨询了解。

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