[發明專利]單相光伏并網逆變器的模糊自適應滑??刂品椒?/span>有效
| 申請號: | 201610396981.5 | 申請日: | 2016-06-07 |
| 公開(公告)號: | CN105846470B | 公開(公告)日: | 2018-03-20 |
| 發明(設計)人: | 鄧立華;費峻濤;蔡昌春;江冰;薛云燦 | 申請(專利權)人: | 河海大學常州校區 |
| 主分類號: | H02J3/38 | 分類號: | H02J3/38;H02M3/156;H02M7/537 |
| 代理公司: | 南京縱橫知識產權代理有限公司32224 | 代理人: | 董建林 |
| 地址: | 213022 *** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 單相 并網 逆變器 模糊 自適應 控制 方法 | ||
1.單相光伏并網逆變器的模糊自適應滑模控制方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟1、建立計及系統結構參數不確定性和外界干擾項的光伏逆變器數學模型;
步驟2、進行滑??刂破髟O計;
步驟3、進行模糊自適應滑??刂破髟O計;
步驟4、滑??刂破骱湍:赃m應滑??刂破鞯妮敵鰧夥到y進行控制;
光伏系統采用兩級式高頻不隔離并網電路,包括光伏陣列、負載、前級的Boost升壓電路和后級的逆變電路,其中,單相光伏并網逆變器采用全橋結構,包括開關管S1、S2、S3和S4,設S1和S4的占空比為D,則S2和S3的占空比為1-D,步驟1中根據電路定理和狀態空間平均法建立光伏逆變器數學模型;
建立光伏逆變器數學模型的具體步驟為:
當S1和S4導通時,根據電路定理可知:
式中,Cac、Lac為逆變器交流側電容和電感,vdc為逆變器直流側電壓,vac為逆變器交流側電壓,iac為逆變器電感電流,RL為電網負載;
當S2和S3導通時,根據電路定理可知:
根據狀態空間平均法,則一個周期內逆變器的數學模型可以描述為:
(1)式×D+(2)式×(1-D),即
對(4)式求導得
把(3)式代入(5)式整理后得
令狀態變量x=vac,則
考慮到實際應用中逆變器會受到參數不確定性、外界因素的干擾,加入干擾項的系統狀態方程為:
式中Δ1、Δ2為由電容和電感的參數引起的誤差項,為外界干擾;
令綜合干擾項
則(8)式變為
令則(10)式變成
(11)式即為計及系統結構參數不確定性和外界干擾項的逆變器數學模型;
步驟2中進行滑??刂破髟O計的具體步驟如下:
定義跟蹤誤差e=x-vac*=vac-vac*(12)
定義滑模面為
式中,k1、k2為滑模面系數,vac*為電網參考電壓;
則滑模面一階導數
定義Lyapunov函數
由(12)式求二階導數得代入(14)式,
則
根據(10)式可知代入(16)式有:
則控制器設計為如下:
式(18)中,sgn(·)為符號函數,為采用滑模控制下的開關管S1和S4的占空比,η為不確定參數和干擾的上界,滿足η>|φ(t)|>0。
2.根據權利要求1所述的單相光伏并網逆變器的模糊自適應滑??刂品椒?,其特征在于,步驟3中進行模糊自適應滑??刂破髟O計的具體步驟如下:
模糊系統均采用乘積推理機、單值模糊器和中心解模糊器的方法來進行設計以逼近f(x)、g(x)、φ(t),則逆變器的控制律相應設計為:
即
令為模糊系統輸出,其中ξ(x)、ψ(sc)為模糊向量,向量θfT、θgT、為根據自適應律設計而變化的參數向量θf、θg、θφ的轉置;
設計自適應律為
其中,r1、r2、r3為自適應系數,為正常數。
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