光伏电池与前置电容式电流型MPPT变换器的接口稳定性研究  

Interface Stability of Photovoltaic Cells and Current-Fed MPPT Converter Adding Input Capacitor

作　　者：秦岭[1,2] 谢少军[1] 杨晨[1] 

机构地区：[1]南京航空航天大学自动化学院,南京210016 [2]南通大学电气工程学院,南通226019

出　　处：《电工技术学报》2013年第5期135-141,共7页Transactions of China Electrotechnical Society

基　　金：国家自然科学基金(51077070);江苏省科技支撑计划(BE2010188);江苏省高校自然科学研究基金(12KJB470012)资助项目

摘　　要：从级联系统的角度,分析了前置电容式电流型MPPT变换器的光伏接口稳定条件以及控制器参数设计准则。本文首先提出电流源-负载级联系统的接口稳定性判据;分析了光伏电池小信号输出阻抗和接口电压反馈控制时前置电容Boost变换器的闭环输入阻抗;然后基于提出的稳定性判据,推导出该变换器的光伏接口电压闭环控制稳定的条件,并据此得出控制参数设计准则——在最低接口电压下设计前置电容式电流型变换器的控制参数,就能确保该变换器在整个工作电压范围内光伏接口稳定;最后设计并实现了150W样机实验验证了理论分析的正确性。Based on the stability analysis methodology for cascade converters,the photovoltaic（PV） interface stability of current-fed（CF） maximum power point tracking（MPPT） converter adding input capacitor is studied,and the interface voltage control loop design guideline is given in this paper.The interface stability criterion of cascade system composed of PV cells and the MPPT converter is deduced at first,and then the output impedance of photovoltaic cells and the closed-loop input impedance of the Boost converter adding input capacitor are analyzed.According to the stability criterion proposed here,the stability conditions and the design guideline are derived.The design guideline shows that the controller parameter of the CF MPPT converter should be design under the minimum interface voltage.If the design guideline is followed,the converter will maintain the PV interface stability in the entire input voltage range for the MPPT converter.The validity of the theoretical analysis is verified by the experiments on a 150W prototype.

关 键 词：光伏并网系统 电流型变换器 最大功率点跟踪 级联系统 接口稳定性 

分 类 号：TM315[电气工程—电机]