本發(fā)明屬于新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定方法或者說(shuō)降低中間直流側(cè)電容容量的方法。

背景技術(shù)：

隨著能源危機(jī)的日益加劇和環(huán)保意識(shí)的提高，綠色可再生能源發(fā)電成為各國(guó)研究應(yīng)用的重點(diǎn)。其中，太陽(yáng)能光伏發(fā)電憑借其具有取之不盡、用之不竭和無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，成為各國(guó)專家學(xué)者的研究熱點(diǎn)，建設(shè)大規(guī)模光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)是未來(lái)可再生能源發(fā)展的必然趨勢(shì)。

光伏并網(wǎng)發(fā)電是太陽(yáng)能應(yīng)用的重要方式之一。目前，中小功率等級(jí)的光伏并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)在工程應(yīng)用中，大多采用兩級(jí)式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。前級(jí)采用DC/DC升壓、后級(jí)采用DC/AC逆變，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電控制。此時(shí)，對(duì)DC/DC與DC/AC的解耦，常常是通過(guò)中間并聯(lián)電解電容來(lái)解決。該電容被用來(lái)穩(wěn)定直流電壓的波動(dòng)，維持前、后級(jí)功率的平衡。

引入解耦電容后，對(duì)其電壓的穩(wěn)定就變得極為重要?，F(xiàn)今穩(wěn)壓的方法主要從硬件和軟件控制兩個(gè)方面考慮，硬件上通常是增大電解電容的容值，采用很多電解電容進(jìn)行串并聯(lián)。軟件控制方面主要有基于后級(jí)的電壓電流雙閉環(huán)控制進(jìn)行穩(wěn)壓控制和基于前級(jí)的直流變換器(升壓、降壓電路)穩(wěn)壓控制兩種控制策略。

由于采用眾多的電解電容進(jìn)行串并聯(lián)，會(huì)使得逆變器體積和成本上升，另一方面，故障率也隨之上升。因此，眾多專家開(kāi)始從軟件控制方面來(lái)研究新的控制策略以降低電解電容的數(shù)量。

基于前級(jí)直流變換器穩(wěn)定中間直流側(cè)電壓的控制原理為：在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，前級(jí)從光伏電池組件輸入電壓，通過(guò)DC/DC變換可以快速實(shí)現(xiàn)中間直流電容電壓的穩(wěn)定控制。但是，這種控制方式并網(wǎng)工作時(shí)，需要在后級(jí)DC/AC變換器中實(shí)現(xiàn)光伏電池組件的最大功率輸出，以及滿足并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻同相的要求，控制復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來(lái)極為困難。同時(shí)，在給中間直流電容充電的過(guò)程中，并不能實(shí)現(xiàn)光伏組件的最大功率輸出，造成能量浪費(fèi)，導(dǎo)致該控制方式在兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

基于后級(jí)電壓電流雙閉環(huán)控制穩(wěn)定中間直流側(cè)電壓的原理為：在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，前級(jí)DC/DC電壓變換主要實(shí)現(xiàn)且保持光伏電池組件的最大功率輸出，向中間直流側(cè)電容充電，而后級(jí)DC/AC光伏并網(wǎng)逆變器，則是當(dāng)中間直流側(cè)電容電壓達(dá)到要求時(shí)，閉合繼電器開(kāi)始并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行，后級(jí)DC/AC主要實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流的控制，與前級(jí)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤控制相互獨(dú)立。然而，在這種控制方式中，并網(wǎng)逆變器輸入、輸出功率在并網(wǎng)運(yùn)行初始階段數(shù)值相差較大，而光伏電池組件以最大功率輸出，遠(yuǎn)大于并網(wǎng)功率，前、后兩級(jí)之間的有功功率并不能實(shí)現(xiàn)完全平衡，導(dǎo)致中間直流側(cè)電解電容過(guò)沖，使得其電壓值過(guò)高而影響其使用壽命；同時(shí)，還會(huì)威脅到后面逆變橋中功率器件的安全，進(jìn)而降低整個(gè)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的使用壽命。此時(shí)，需要提高中間直流側(cè)電容的耐壓值或加大其容量，使電容更為平穩(wěn)的緩沖能量。因此，在保持光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)高效運(yùn)行的同時(shí)，穩(wěn)定中間直流側(cè)電壓值極為關(guān)鍵。而目前暫時(shí)沒(méi)有檢索到公開(kāi)的關(guān)于兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓值在并網(wǎng)初始階段超調(diào)量大，導(dǎo)致中間直流側(cè)電解電容損壞或者功率器件擊穿等問(wèn)題，提供了一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)及中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定方法；本發(fā)明采用在電壓電流雙閉環(huán)控制外疊加功率閉環(huán)控制的光伏并網(wǎng)逆變器，使光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)在初始并網(wǎng)和穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生并網(wǎng)沖擊電流，中間直流側(cè)電壓值平穩(wěn)上升且超調(diào)量小，運(yùn)行過(guò)程安全可靠、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，且不需要增加任何硬件成本。

2.技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定方法，其步驟為：

步驟一、閉合空氣開(kāi)關(guān)，DSP及控制電路實(shí)現(xiàn)前級(jí)最大功率點(diǎn)跟蹤，生成PWM信號(hào)送至升壓電路，對(duì)中間直流側(cè)電容器充電；

步驟二、DSP及控制電路判斷電網(wǎng)的電壓幅值和頻率是否正常，以及中間直流側(cè)電容器的電壓是否達(dá)到并網(wǎng)要求；

步驟三、待步驟二所述電網(wǎng)的電壓幅值和頻率正常，以及中間直流側(cè)電容器的電壓達(dá)到并網(wǎng)要求，閉合繼電器，并網(wǎng)逆變器通過(guò)電抗器與電網(wǎng)連接；

步驟四、步驟三結(jié)束后，DSP及控制電路對(duì)采集的光伏電池組件的電壓與電流信號(hào)、中間直流側(cè)電容器的電壓信號(hào)、電網(wǎng)的電壓和并網(wǎng)電流信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理，將產(chǎn)生的SPWM信號(hào)輸出至逆變器，進(jìn)入并網(wǎng)初始階段；

步驟五、DSP及控制電路判斷光伏電池組件發(fā)出的功率與并入電網(wǎng)的功率差，所述功率差大于設(shè)定值時(shí)，在電壓電流雙閉環(huán)控制外附加功率閉環(huán)控制，直至功率差小于設(shè)定值，將功率閉環(huán)切除，光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)穩(wěn)壓采用傳統(tǒng)的電壓電流雙閉環(huán)控制方式。

更進(jìn)一步地，步驟一中DSP及控制電路通過(guò)控制升壓電路的功率器件占空比，實(shí)現(xiàn)光伏電池組件的最大功率輸出，且以該功率向中間直流側(cè)電容器充電。

更進(jìn)一步地，實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤的具體過(guò)程為：

(a)DSP及控制電路設(shè)定升壓電路開(kāi)關(guān)器件初始占空比為Dref，擾動(dòng)步長(zhǎng)為step以及每次步長(zhǎng)的變化值為cons；

(b)DSP及控制電路通過(guò)電流傳感器和直流電壓檢測(cè)電路對(duì)光伏電池組件輸出電壓U_pv、電流I_pv進(jìn)行采樣，求得輸出功率與電壓的變化量ΔP、ΔU；

(c)若ΔP≥0，為了快速趨近MPP區(qū)域，保持?jǐn)_動(dòng)步長(zhǎng)不變；若ΔP<0，即表示步長(zhǎng)過(guò)大超出最大功率工作點(diǎn)，此時(shí)以變化值cons為單位減小擾動(dòng)步長(zhǎng)；

(d)若ΔP×ΔU>0，表示擾動(dòng)后系統(tǒng)運(yùn)行于最大功率輸出點(diǎn)左側(cè)，保持?jǐn)_動(dòng)方向不變，減小占空比D；若ΔP×ΔU<0，表示擾動(dòng)后系統(tǒng)運(yùn)行于最大功率輸出點(diǎn)右側(cè)，應(yīng)當(dāng)降低光伏電池組件的工作電壓，擾動(dòng)方向與之前相反，增大占空比D；若ΔP×ΔU＝0，則停止擾動(dòng)；

(e)重復(fù)步驟(b)、(c)、(d)進(jìn)行反復(fù)尋找，直到擾動(dòng)步長(zhǎng)為零，最終實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤。

更進(jìn)一步地，步驟二中DSP及控制電路實(shí)時(shí)檢測(cè)中間直流側(cè)電容器的電壓值，待中間直流側(cè)電容器的電壓值達(dá)到340V時(shí)，即判斷中間直流側(cè)電容器的電壓達(dá)到并網(wǎng)要求。

更進(jìn)一步地，步驟四中DSP及控制電路預(yù)先存儲(chǔ)由標(biāo)準(zhǔn)正弦波制成的離散表格，DSP及控制電路通過(guò)鎖相獲得電網(wǎng)電壓的頻率和相位值，并實(shí)時(shí)讀取正弦波離散表格值，進(jìn)而產(chǎn)生與電網(wǎng)電壓同步的正弦SPWM信號(hào)。

更進(jìn)一步地，步驟五的具體控制過(guò)程如下：

1)DSP及控制電路對(duì)采集的光伏電池組件的電壓、電流信號(hào)以及電網(wǎng)的電壓、并網(wǎng)電流信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，獲得光伏電池組件實(shí)際輸出功率與并網(wǎng)功率的差值；

2)將步驟1)獲得的功率差值經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器后輸出；

3)將步驟2)的輸出值疊加到逆變器電壓電流雙閉環(huán)控制的電壓外環(huán)參考值中；

4)將步驟3)生成的參考值與實(shí)際中間直流側(cè)電容器的電壓值做差，經(jīng)過(guò)電壓電流雙閉環(huán)控制生成SPWM調(diào)制波。

本發(fā)明的一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括依次連接的光伏電池組件、空氣開(kāi)關(guān)、電解電容器、升壓電路、中間直流側(cè)電容器、逆變器、電抗器和繼電器，電抗器通過(guò)繼電器與電網(wǎng)相連；所述光伏電池組件回路中串聯(lián)有電流傳感器；所述電解電容器的兩端直流電壓、中間直流側(cè)電容器的兩端直流電壓，分別通過(guò)電阻串聯(lián)和線性光耦電路進(jìn)行采樣；所述電網(wǎng)與繼電器之間的連接線路上串聯(lián)有電流傳感器；電網(wǎng)的兩端還裝有電壓傳感器；所述電壓傳感器和電流傳感器的輸出端經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路后均與DSP及控制電路的輸入端連接；DSP及控制電路的輸出端分別與升壓電路、逆變器的輸入端相連，DSP及控制電路通過(guò)MPPT運(yùn)算輸出PWM信號(hào)至升壓電路，通過(guò)電流跟蹤算法輸出正弦PWM信號(hào)至逆變器，該DSP及控制電路同時(shí)控制繼電器工作。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明提出的一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定方法，創(chuàng)新的采用功率閉環(huán)控制，在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中，中間直流側(cè)電容器電壓平穩(wěn)上升，完全不會(huì)產(chǎn)生較大的過(guò)沖電壓，極大程度的避免了功率器件損壞；

(2)本發(fā)明提出的一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定方法，有效降低了中間直流側(cè)電容器的沖擊電壓值及其電容值，進(jìn)而在電路設(shè)計(jì)中可以選取容量更小、耐壓值更低的電容，降低了系統(tǒng)的體積和成本；

(3)本發(fā)明提出的一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定方法，對(duì)光伏電池組件輸出能量的利用達(dá)到最大化，控制方便，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，便于推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的電路原理圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤的流程圖；

圖4是本發(fā)明產(chǎn)生同步正弦調(diào)制波的原理示意圖；圖4中的(a)表示電網(wǎng)電壓，圖4中的(b)表示SPWM調(diào)制示意圖；

圖5是本發(fā)明中兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用功率閉環(huán)調(diào)節(jié)的控制框圖；

圖6是兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的電壓電流雙閉環(huán)調(diào)節(jié)的控制框圖；

圖7是本發(fā)明并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓仿真波形圖；其中，圖7中的(a)為加入功率閉環(huán)控制的電壓電流波形圖；圖7中的(b)為沒(méi)有功率閉環(huán)控制的電壓電流波形圖；

圖8是本發(fā)明中間直流側(cè)電容電壓的仿真波形圖；其中，圖8中的(a)是C＝475uF時(shí)，功率平衡控制條件下的仿真波形圖；圖8中的(b)是C＝475uF時(shí)，沒(méi)有功率平衡控制的仿真波形圖；圖8中的(c)是C＝1000uF時(shí)，功率平衡控制條件下的仿真波形圖；圖8中的(d)是C＝1000uF時(shí)，沒(méi)有功率平衡控制的仿真波形圖；

示意圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

1、光伏電池組件；2、空氣開(kāi)關(guān)；3、電解電容器；4、升壓電路；5、中間直流側(cè)電容器；6、逆變器；7、電抗器；8、繼電器；9、電網(wǎng)；10、DSP及控制電路。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，該兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)包括依次連接的光伏電池組件1、空氣開(kāi)關(guān)2、電解電容器3、升壓電路4、中間直流側(cè)電容器5、逆變器6、電抗器7和繼電器8，電抗器7通過(guò)繼電器8與電網(wǎng)9相連；所述光伏電池組件1回路中串聯(lián)有電流傳感器；所述電解電容器3的兩端直流電壓、中間直流側(cè)電容器5的兩端直流電壓，分別通過(guò)電阻串聯(lián)和線性光耦電路進(jìn)行采樣；所述電網(wǎng)9與繼電器8之間的連接線路上串聯(lián)有電流傳感器；電網(wǎng)9的兩端還裝有電壓傳感器；所述電壓傳感器和電流傳感器的輸出端經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路后均與DSP及控制電路10的輸入端連接；DSP及控制電路10的輸出端分別與升壓電路4、逆變器6的輸入端相連，DSP及控制電路10通過(guò)MPPT運(yùn)算輸出PWM信號(hào)至升壓電路4，通過(guò)電流跟蹤算法輸出正弦PWM信號(hào)至逆變器6，該DSP及控制電路10同時(shí)控制繼電器8工作。

本實(shí)施例的一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定方法，是發(fā)明人在對(duì)兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)過(guò)程中設(shè)計(jì)的一種新方法。發(fā)明人指出，將光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)連接至電網(wǎng)時(shí)，對(duì)中間直流側(cè)電容電壓的控制是非常重要也是必不可少的環(huán)節(jié)。然而，由于傳統(tǒng)的兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電控制策略通常只是采用電壓電流雙閉環(huán)控制來(lái)穩(wěn)定中間直流側(cè)電容電壓且實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓的同頻同相，并沒(méi)有對(duì)光伏電池組件輸出功率與并網(wǎng)功率的不平衡進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。因此，在繼電器閉合的并網(wǎng)逆變器初始運(yùn)行階段，并網(wǎng)電流由于軟件延時(shí)和硬件電路呈現(xiàn)出感性而無(wú)法快速增加，在系統(tǒng)前后級(jí)之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的瞬時(shí)功率差值，需要中間直流側(cè)電容器緩沖，從而會(huì)導(dǎo)致該電容器過(guò)沖，產(chǎn)生較高的過(guò)沖電壓。過(guò)沖電壓可能導(dǎo)致中間直流側(cè)電容器的損壞，甚至還會(huì)導(dǎo)致功率器件的損壞，給系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)巨大影響。

現(xiàn)有產(chǎn)品大多都是通過(guò)采用多個(gè)電解電容的串并聯(lián)，組合成較大容量和耐壓值的電解電容器組來(lái)緩沖前后級(jí)能量差，從而抑制過(guò)沖電壓的。本發(fā)明結(jié)合理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新性的采用了在電壓電流雙閉環(huán)控制外附加功率閉環(huán)的控制策略，快速增大并網(wǎng)電流幅值，實(shí)現(xiàn)前后級(jí)功率的動(dòng)態(tài)平衡，減小對(duì)中間直流側(cè)電容器的過(guò)沖電以穩(wěn)定中間直流側(cè)電壓。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)時(shí)判斷前后兩級(jí)之間的功率差，確定是否進(jìn)行功率閉環(huán)調(diào)節(jié)，以保證中間直流側(cè)電壓值穩(wěn)定在一個(gè)安全區(qū)域內(nèi)，從而降低中間直流側(cè)電容的容量和耐壓值，并且極大程度的避免功率器件的損壞。

下面將對(duì)實(shí)施例中中間直流側(cè)電壓的穩(wěn)壓過(guò)程及工作原理進(jìn)行具體描述。本實(shí)施例的穩(wěn)壓過(guò)程分為四個(gè)階段，即前級(jí)電路實(shí)現(xiàn)MPPT給中間直流側(cè)電容器充電階段、中間直流側(cè)電容電壓值與電網(wǎng)異常判斷階段、并網(wǎng)運(yùn)行初始階段、并網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定階段。具體步驟為：

步驟一、手動(dòng)閉合空氣開(kāi)關(guān)2，DSP及控制電路10通過(guò)運(yùn)算調(diào)整升壓電路4的開(kāi)關(guān)器件占空比，實(shí)現(xiàn)MPPT控制，具體為：

(a)DSP及控制電路10設(shè)定升壓電路4開(kāi)關(guān)器件初始占空比Dref，擾動(dòng)步長(zhǎng)step以及每次步長(zhǎng)的變化值cons。

(b)DSP及控制電路10通過(guò)電流傳感器和直流電壓檢測(cè)電路對(duì)光伏電池組件1輸出電壓U_pv、電流I_pv進(jìn)行采樣，求得其輸出功率與電壓的變化量ΔP、ΔU。

(c)若ΔP≥0，為了快速趨近MPP區(qū)域，保持?jǐn)_動(dòng)步長(zhǎng)不變；若ΔP<0，即表示步長(zhǎng)過(guò)大超出最大功率工作點(diǎn)，此時(shí)需要以變化值cons為單位減小擾動(dòng)步長(zhǎng)。

(d)若ΔP×ΔU>0，表示擾動(dòng)后系統(tǒng)運(yùn)行于最大功率輸出點(diǎn)左側(cè)，保持?jǐn)_動(dòng)方向不變，減小占空比D；若ΔP×ΔU<0，表示擾動(dòng)后系統(tǒng)運(yùn)行于最大功率輸出點(diǎn)右側(cè)，應(yīng)當(dāng)降低光伏電池組件1的工作電壓，擾動(dòng)方向與之前相反，增大占空比D；若ΔP×ΔU＝0，則停止擾動(dòng)。如此重復(fù)步驟(b)、(c)、(d)進(jìn)行反復(fù)尋找，直到擾動(dòng)步長(zhǎng)為零，最終實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤，生成PWM信號(hào)送至升壓電路4，對(duì)中間直流側(cè)電容器5充電，其實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖3所示。

步驟二、DSP及控制電路10判斷中間直流側(cè)電容器5電壓是否達(dá)到給定工作電壓值340V，同時(shí)判斷電網(wǎng)9的電壓幅值與頻率值是否正常，即達(dá)到判斷電網(wǎng)是否正常的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；

步驟三、待步驟二所述的中間直流側(cè)電容器5電壓達(dá)到340V且電網(wǎng)9的電壓幅值與頻率值正常時(shí)，DSP及控制電路10控制繼電器8閉合，將兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與電網(wǎng)9連接；

步驟四、DSP及控制電路10預(yù)先存儲(chǔ)由標(biāo)準(zhǔn)正弦波制成的離散表格，DSP及控制電路10采用地址指針實(shí)時(shí)讀取與電網(wǎng)9電壓同相位對(duì)應(yīng)的離散正弦表格值，對(duì)電網(wǎng)9電壓與并網(wǎng)電流進(jìn)行鎖相控制，具體過(guò)程為：

DSP及控制電路10捕捉電網(wǎng)9電壓過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路的上升沿，通過(guò)連續(xù)記錄兩次上升沿的計(jì)數(shù)器值，計(jì)算電網(wǎng)9的電壓周期，調(diào)整并網(wǎng)電流周期，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻；

在電網(wǎng)9電壓過(guò)零點(diǎn)時(shí)刻，把給定正弦表指針置零，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓初始相位相同；

用變量k記錄初始相位相同次數(shù)，若k>11，即系統(tǒng)已經(jīng)完成了11次同相，可以認(rèn)為鎖相完成，并將鎖相完成標(biāo)志位賦值為1。

DSP及控制電路10實(shí)時(shí)讀取離散正弦波表格中與給定并網(wǎng)電流幅值相乘，得到并網(wǎng)電流給定值，與并網(wǎng)電流反饋值進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)，進(jìn)而產(chǎn)生與電網(wǎng)9電壓同步的SPWM信號(hào)輸出至逆變器6中控制功率器件的工作，圖4為本實(shí)施例同步正弦PWM波產(chǎn)生示意圖。圖4中的(a)表示電網(wǎng)電壓，其中，e_s為電網(wǎng)電壓信號(hào)，θ為其相位。圖4中的(b)表示SPWM調(diào)制示意圖，其中，載波采用等腰三角形波形，u_c為載波幅值；u_r＝Msin(ωt+θ)為正弦調(diào)制波(0≤M≤u_c)，整個(gè)正弦調(diào)制波的產(chǎn)生過(guò)程均由DSP及控制電路10來(lái)完成。

由于光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)初始并網(wǎng)階段，光伏電池組件1仍以最大功率輸出，并網(wǎng)電流不能突變，響應(yīng)速度較慢，因此，需對(duì)并網(wǎng)初始階段疊加功率控制，具體過(guò)程如下：

DSP及控制電路10通過(guò)讀取電壓、電流采樣值，計(jì)算光伏電池組件1與并入電網(wǎng)9的功率差值，判斷該功率差值的絕對(duì)值是否大于根據(jù)實(shí)際調(diào)試設(shè)定的參考值；

若上述功率差值大于設(shè)定參考值，則采用在電壓電流雙閉環(huán)控制外附加功率閉環(huán)的控制策略，增大并網(wǎng)電流給定值，其過(guò)程參見(jiàn)圖5。此時(shí)，并網(wǎng)電流給定值大多由功率閉環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出產(chǎn)生，可實(shí)現(xiàn)中間直流側(cè)電容電壓的快速調(diào)節(jié)和并網(wǎng)功率的迅速增大，加快了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；

若上述功率差值小于等于設(shè)定參考值，則采用普通的電壓閉環(huán)與電流閉環(huán)產(chǎn)生并網(wǎng)電流給定值，整個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)到電壓電流雙閉環(huán)控制，進(jìn)入后續(xù)運(yùn)行階段，其控制框圖見(jiàn)圖6。

本實(shí)施例中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定過(guò)程仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果參見(jiàn)圖7與圖8。如圖7中的(a)和(b)所示，本實(shí)施例的穩(wěn)壓過(guò)程沒(méi)有任何沖擊電流。在相同控制條件下，加入功率閉環(huán)控制后，并網(wǎng)電流上升速度比普通電壓電流雙閉環(huán)控制要快。如圖8所示，比較圖8中電容值相等的(a)和(b)、(c)和(d)，增加功率調(diào)節(jié)，可以有效降低中間直流側(cè)電容的過(guò)沖電壓。

實(shí)施例1所述的一種兩級(jí)式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中間直流側(cè)電壓穩(wěn)定方法，采用在電壓電流雙閉環(huán)控制外附加功率閉環(huán)的控制策略，中間直流側(cè)電容過(guò)沖電壓較小，完全不會(huì)產(chǎn)生沖擊電流，且光伏電池組件始終工作在最大功率點(diǎn)。同時(shí)，該控制策略實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，便于推廣應(yīng)用。

以上示意性的對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。