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在并网光伏系统中采用单级高增益直流-直流变换器实现最大功率点跟踪与电压调节的协调控制

DOI：10.1016/j.epsr.2018.12.011 期刊：Electric Power Systems Research 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:23:52
摘要： 一般来说，并网光伏系统采用两级DC-DC变换器来实现最大功率点跟踪（MPPT）和直流电压调节。为克服两级转换的弊端，本文提出一种单级高增益DC-DC变换器。该变换器通过三个开关以两种不同占空比协同工作，既能实现MPPT与直流电压调节的协调控制，又能在逆变器与直流母线断开时仍为直流负载提供稳定电压?；谒酓C-DC变换器搭建了1kW并网光伏系统，并通过OP4500实时测试平台验证其性能。此外，在逆变器端采用分数阶比例积分（FOPI）控制器实现解耦控制策略，最终获得无功补偿、谐波抑制（符合IEEE 519标准要求低于5%）及接近1的电网功率因数等效果，相关成果均通过实时仿真器验证。
作者： M. Lakshmi，S. Hemamalini
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过提出一种单级高增益直流-直流变换器，实现最大功率点跟踪（MPPT）与直流电压调节的协同控制，从而克服并网光伏系统中的两级转换问题，并通过无功补偿和谐波抑制验证其性能。

研究成果

单级高增益直流-直流转换器成功实现了最大功率点跟踪（MPPT）与直流电压调节的协同控制，在逆变器断开时仍能为负载提供恒定直流电压。该系统将电网功率因数维持在接近1的水平，将谐波降至5%以下，并在夜间充当静止同步补偿器（STATCOM）。但在转换器故障期间存在直流电压调节的局限性。

研究不足

在直流-直流转换器故障或断开连接期间，直流母线无法进行直流电压调节，此时需要切换至逆变器控制。

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