[發明專利]基于FPGA的光伏逆變控制裝置及無模型控制方法

無效

• 申請號: 201110393358.1
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102497125A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 吳建華;劉剛;楊海濤;崔雷
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;G05B13/04
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種基于FPGA的光伏逆變控制裝置，其特征在于：包括可編程門陣列FPGA、同步動態隨機存儲器SDRAM和非易失性存儲器FLASH，其中，可編程門陣列FPGA包括嵌入式軟核、角波電路、Avalon總線模塊和IO接口單元，其連接關系為：嵌入式軟核及角波電路分別通過Avalon總線模塊與同步動態隨機存儲器SDRAM、非易失性存儲器FLASH連接。

2.采用權利要求1所述的基于嵌入式軟核的光伏逆變控制裝置的無模型控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：設置嵌入式軟核控制裝置的初始參數，所述的初始參數包括：光伏逆變系統負載端的當前周期期望輸出電壓y^*(k)、步長序列η_k、量化階因子ρ_k、權重因子λ、懲罰因子μ，光伏逆變系統的偽偏導數初值

步驟2：嵌入式軟核讀取角波電路產生的瞬時參考電壓值Q和由電壓傳感器采集到的光伏逆變系統負載端電壓值y(k)；

步驟3：確定系統的偽偏導數值，將偽偏導數初值帶入公式(1)：

式中，表示當前周期光伏逆變系統的偽偏導數，表示上一周期光伏逆變系統的偽偏導數，Δu(k-1)表示上一周期光伏逆變系統控制律的變化值，Δy(k)表示當前周期光伏逆變系統負載端電壓的變化值；

若或光伏逆變系統負載端的電壓變化值|Δu|＜ε，則偽偏導數取初始值否則偽偏導數的值由公式(1)計算獲得；

步驟4：計算控制律，公式如下：

式中，u(k)表示當前周期光伏逆變系統的控制律，u(k-1)表示上一周期光伏逆變系統的控制律，y^*(k+1)表示下一周期光伏逆變系統的期望輸出值；

步驟5：嵌入式軟核輸出PWM脈沖信號控制場效應管的關斷，方法為：若控制律電壓u(k)大于或者等于瞬時參考電壓值Q，則調制PWM脈沖信號輸出為1，開啟場效應管，否則調制PWM脈沖信號輸出為0，關斷場效應管。

3.根據權利要求2所述的基于嵌入式軟核的光伏逆變控制裝置進行光伏逆變的無模型控制方法，其特征在于：步驟3所述的ε取值為0.001。

4.根據權利要求2所述的基于嵌入式軟核的光伏逆變控制裝置進行光伏逆變的無模型控制方法，其特征在于：步驟5所述調制PWM脈沖信號輸出為0時，需要延遲一段時間T即為死區時間，所述的T取值為3～5ns。