[發明專利]一種基于干擾觀測器的光伏并網逆變器模糊滑模控制方法

有效

• 申請號: 201710697084.2
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107482677B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 朱云凱;費峻濤;呂欣欣;劉倪宣
• 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;H02M7/5387
• 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

1.一種基于干擾觀測器的光伏并網逆變器模糊滑模控制方法，其特征在于：包括以下幾個步驟：

步驟一、根據電路定理，建立光伏并網逆變器數學模型；

步驟二、選取線性滑模面；

步驟三、根據干擾觀測器，對系統干擾進行觀測；

步驟四、基于Lyapunov穩定性定理的滑模控制器的控制律，將所述干擾觀測器的觀測結果應用到滑模控制器中；

步驟五、根據模糊逼近器，對觀測誤差上界進行在線逼近；

步驟六、基于Lyapunov穩定性定理的控制律，進一步得到基于干擾觀測器的光伏并網逆變器模糊滑模控制器的控制律方程；

步驟七、根據控制律方程，產生PWM控制信號，從而控制逆變器的各個電力開關管；

步驟一中，一個周期內的所述光伏并網逆變器數學模型為：

其中，u_dc為逆變器直流側電壓，u_ac為逆變器交流側電壓，D為逆變器一組橋臂上兩個開關管的占空比，C_ac、L_ac分別為逆變器交流側濾波電容及電感，R_L為網側負載，d(t)為系統干擾；

步驟二中，所述滑模面為

其中，e＝u_ac-u_ref為電壓跟蹤誤差，為其導數，c為一正常數，u_ac為逆變器交流側輸出電壓，u_ref為電網參考電壓；

步驟三中，所述干擾觀測器為：

其中，為干擾觀測值,z為中間變量，為z導數，r為正常數，為u_ac導數；

步驟四中，所述滑模控制器的控制律為：

其中，ks為線性補償項，k為正常數，η為觀測誤差上界，滿足為觀測誤差，為電網參考電壓u_ref二階導數，sgn為符號函數；

所述步驟五中，對觀測誤差上界進行在線逼近的方法如下：

其中，為η的估計，為可調參數，ζ為模糊基向量；

步驟六中，自適應律：

其中，r為一正常數，s為滑模函數；

基于干擾觀測器的光伏并網逆變器模糊滑模控制器的控制律為：

其中，為觀測誤差上界η的估計值，sgn為符號函數；

步驟七中，具體包括如下步驟：

根據步驟六所得占空比D，經過PWM產生器后生成四路PWM波控制信號；其中，呈對角位置的開關管S₁,S₄占空比為D，呈對角設置的開關管S₂,S₃占空比為1-D；

控制逆變器四個開關管的通斷，從而實現DC-AC變換；

經過濾波器后注入電網。