[發明專利]一種基于功率前饋的魯棒雙環光伏并網控制方法

有效

• 申請號: 201110427510.3
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102447268A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 羅安;陳燕東;張慶海;謝三軍;呂志鵬;金國彬;徐欣慰
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種基于功率前饋的魯棒雙環光伏并網控制方法，其特征在于，該方法的具體步驟為：

1)在每個采樣周期的起始點，DSP控制器啟動A/D轉換器，對電網電壓u_s、直流側電壓u_dc、光伏輸出電壓u_pv，并網電流i_s、光伏輸入電流i_pv分別進行采樣，AD轉換器轉換后的數據通過并行接口送給DSP控制器進行處理；

2)DSP控制器根據光伏電壓和光伏電流的瞬時值進行最大功率點跟蹤，并計算出每個采樣周期的有功功率P_pv，同時，DSP控制器在單個電網周期內計算出該電網周期內的電網電壓有效值U_s；

3)將直流側參考電壓?和直流側電壓u_dc的差值e作為PI控制器的輸入，PI控制器的輸出通過限幅后，獲得直流側穩壓環節的電流幅值指令I_dr^*；

4)將電流幅值指令I_dr^*和前饋電流幅值指令I_pr^*相加合成內環電流幅值指令I_ref^*，將電網電壓同步信號sinwt與電流幅值指令I_ref^*相乘，得到該采樣周期內與電網電壓同步的并網電流瞬時值指令?

5)將直流側電壓u_dc、并網電流i_s、并網電流瞬時值指令?以及電網電壓u_s送入魯棒預測電流無差拍控制器，魯棒預測電流無差拍控制器的輸出即為全橋逆變電路中的各個開關管的占空比D，控制并網電流和能量傳遞。

2.根據權利要求1所述的基于功率前饋的魯棒雙環光伏并網控制方法，其特征在于，所述步驟4)中，前饋電流幅值指令I_pr^*的計算公式為：

其中：k_pv為功率前饋比例系數，其取值范圍為0.9≤k_pv≤0.95。?

3.根據權利要求1所述的基于功率前饋的魯棒雙環光伏并網控制方法，其特征在于，所述步驟5)中，魯棒預測電流無差拍控制器計算占空比D的具體步驟為：

1)利用采集獲取的n時刻電網電壓u_s(n)和(n-1)時刻電網電壓u_s(n-1)，通過線性插值方法，預測出第(n+1)個采樣周期內的電網電壓平均值?

2)利用采集獲取的n時刻并網電流i_s(n)，通過引入權重因子m，采用非線性插值法計算預測電流?

3)根據步驟1)和2)獲得的預測電網電壓平均值和預測值，計算出第n個采樣周期的開關管占空比D(n)。

4.根據權利要求3所述的基于功率前饋的魯棒雙環光伏并網控制方法，其特征在于，所述步驟1)中，電網電壓平均值?的計算公式為：

5.根據權利要求3所述的基于功率前饋的魯棒雙環光伏并網控制方法，其特征在于，所述步驟2)中，預測電流?的計算公式為：

其中：T_s為采樣周期，即開關周期；?為第n個采樣周期的預測電流，e_i(n)為第n個采樣周期計算得到的電流偏差值，?為第n個采樣周期的并網電流瞬時值指令。

6.根據權利要求3所述的基于功率前饋的魯棒雙環光伏并網控制方法，其特征在于，所述步驟2)中，權重因子m的取值范圍為?

7.根據權利要求3所述的基于功率前饋的魯棒雙環光伏并網控制方法，?其特征在于，所述步驟3)中，第n個采樣周期的開關管占空比D(n)的計算公式為：

其中：k為調制比例系數，其取值范圍為0.95＜k＜1.0；?為DSP控制器中估計的濾波電感量；?為第(n+1)個采樣周期的并網電流瞬時值指令。?