[發明專利]一種光伏并網逆變器無差拍控制方法

在審

• 申請號: 201610059549.7
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105515432A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發明（設計）人: 沈鑫;曹敏;王昕;張林山;黃星;閆永梅;馬紅升
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

技術領域

本發明涉及一種逆變器的控制方法，尤其涉及一種光伏并網逆變器無差拍控制方 法。

背景技術

隨著太陽能光伏發電技術是最有發展前景的可再生能源技術之一，是當前國內外的 研究熱點。并網逆變器是光伏發電系統的核心部件之一，其電流快速跟蹤控制的效果直 接關系到光伏并網發電的電能質量。一般主要考慮其并網電流的正弦性、并網功率因數 和維持母線電壓穩定的能力，因此電壓外環和電流內環的雙環控制方式也是目前并網逆 變器較常見的控制策略。由于光伏逆變器輸出端連接的電網可以看成是一個擾動量，因 此采用電流內環控制可提高光伏系統的抗干擾能力，保證輸出電流的快速跟蹤性能和整 個并網系統的穩定運行。電流內環設計存在多種方法，在控制策略方面，主要有滯環控 制、PI控制(比例積分控制)、無差拍控制等。其中，PI控制中參數的選取一直是研究 的熱點。但是，在PI控制器的設計過程中，PI參數的設定必須充分考慮系統的穩定性及 電流跟蹤能力，參數的選取過程較為復雜，需要經過反復試驗才能獲得具有較好工程效 果的參數，如果參數選取不當，可能會造成部分頻段內的諧波放大，對并網系統的穩定 造成較大影響，甚至可能和電網內的部分設備產生諧振放大，危及電網的安全，而且PI 控制的控制精度和響應速度都不夠理想。

發明內容

本發明提供一種光伏并網逆變器無差拍控制方法，以解決PI控制精度差和響應速度 慢的技術問題。

本發明提供一種光伏并網逆變器無差拍控制方法，所述光伏并網逆變器無差拍控制 方法包括：根據環路電壓瞬時方程，獲取環路瞬時電壓；直流側電壓外環采用PI控制， 并獲取直流側電壓PI控制的輸出指令電流；獲取功率前饋電流作為修正值；根據所述PI 控制的輸出指令電流和所述功率前饋電流獲取電流控制器的輸入電流值。

優選的，所述環路電壓瞬時方程為：其中，L_S為連接電感，R_s為內阻，U_inv為端口電壓，U_S為電網電壓。

優選的，所述獲取功率前饋電流的計算公式為：I_pf(k)＝U_pv(k)·I_pv(k)/U_srms(k)，其 中，I_pf(k)為光伏功率前饋電流，U_pv(k)為光伏電流，I_pv(k)為光伏電流，U_srms(k)為電網 電壓有效值。

本發明的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

本發明提供一種光伏并網逆變器無差拍控制方法，所述光伏并網逆變器無差拍控制 方法包括：根據環路電壓瞬時方程，獲取環路瞬時電壓；直流側電壓外環采用PI控制， 并獲取直流側電壓PI控制的輸出指令電流；獲取功率前饋電流作為修正值；根據所述PI 控制的輸出指令電流和所述功率前饋電流獲取電流控制器的輸入電流值。無差拍控制控 制器的參數由整個系統的電路參數確定，參數容易較設計，并且通過在并網電流參考指 令信號中引入功率前饋電流作為修正，可以有效減輕直流側電壓控制器的負擔，增強控 制系統的輸出特性，從而提高控制精度和響應速度。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能 限制本發明。

附圖說明

圖1是本發明實施例中提供的光伏并網逆變器無差拍控制方法的流程圖；

圖2是本發明實施例中提供的單相并網逆變器拓撲結構圖；

圖3是本發明實施例中提供的基于功率前饋的無差拍電流控制策略框圖；

圖4是本發明實施例中提供的采用基于功率前饋的無差拍電流控制時并網電壓電流 波形圖；

圖5是本發明實施例中提供的采用基于功率前饋的無差拍電流控制時并網電流頻譜 圖。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附 圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施 例中所描述的實施方式并不代表與本發明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如 所附權利要求書中所詳述的、本發明的一些方面相一致的裝置的例子。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分 互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處。