[發明專利]一種光伏并網逆變器的電流控制方法

在審

• 申請號: 201810054982.0
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108199412A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 吳小進;王文成;吳萍;程志強
• 申請（專利權）人: 濰坊學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/48
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 李艷霞

本申請涉及一種光伏并網逆變器的電流控制方法，其包括以下步驟：采集光伏并網逆變器負載回路的負載電流；獲取光伏并網逆變器負載回路的目標電流；根據光伏并網逆變器負載回路的負載電流和目標電流構建電流誤差表達式；對負載回路的負載電流進行采樣，得到離散化后相鄰采樣點電流誤差的表達式；根據離散化后相鄰采樣點電流誤差表達式計算得到電流控制算式；根據電流控制算式和逆變器回路的負載電流的采樣值，得到PWM控制信號，并利用PWM控制信號調整逆變器開關器件的占空比。本申請能夠提高應用系統對未知電感參數的匹配度，降低應用系統的復雜程度。本申請還具有響應速度快、控制精度高和穩定裕量大等特點。

技術領域

本申請屬于光伏并網發電技術領域，具體涉及一種光伏并網逆變器的電流控制方法。

背景技術

近年來，太陽能等新能源的開發和利用為緩解世界范圍內的環境污染和社會的可持續發展發揮了重要作用。光伏發電是太陽能利用的主要形式之一，光伏并網發電系統將太陽能組件產生的直流電經過并網逆變器轉換成符合市電電網要求的交流電之后直接接入公共電網。

逆變器作為光伏并網發電系統的重要組成部分之一，是光伏發電與電網并網的核心，其電流控制技術得到了迅速的發展。光伏并網逆變器主要包括逆變拓撲結構、低通濾波器、逆變控制環、檢測電路、控制電路及驅動電路等。并網逆變器的電流控制通常由上述硬件電路采樣逆變器回路的負載電流，采取相應的控制方法，在數字信號處理器中進行計算，并輸出控制信號，以此調整逆變器開關器件的占空比，達到電流追蹤的目的。

目前，工程應用中常用的并網逆變器的電流控制方法主要有滯環控制法和三角波比較法等。上述兩種方法技術相對成熟，應用廣泛，其中滯環控制法具有良好的魯棒性，但是其電流紋波和功率損耗較大；三角波比較法通過比例–積分(PI)調節器跟蹤目標電流，控制簡單，但是實際電流與目標電流之間存在穩態誤差。

發明內容

為至少在一定程度上克服相關技術中存在的問題，本申請提供了一種光伏并網逆變器的電流控制方法。

根據本申請實施例的第一方面，本申請提供了一種光伏并網逆變器的電流控制方法，其包括以下步驟：

采集光伏并網逆變器負載回路的負載電流；

獲取光伏并網逆變器負載回路的目標電流；

根據光伏并網逆變器負載回路的負載電流和目標電流構建電流誤差表達式；

對負載回路的負載電流進行采樣，得到離散化后相鄰采樣點電流誤差的表達式；

根據離散化后相鄰采樣點電流誤差表達式計算得到電流控制算式；

根據電流控制算式和逆變器回路的負載電流的采樣值，得到PWM控制信號，并利用PWM控制信號調整逆變器開關器件的占空比。

進一步地，所述步驟根據光伏并網逆變器負載回路的負載電流和目標電流構建電流誤差表達式的具體過程為：

單相電壓型并網逆變器的拓撲結構中負載電流的表達式為：

式(1)中，V_I表示逆變器的輸出電壓，L表示濾波電感，R_L表示負載回路的等效電阻，i_m表示負載電流，ε表示反向電動勢；

將負載回路的目標電流用i^*表示，則負載回路的目標電流可以表示為：

式(2)中，V^*表示目標電流下的理想輸出電壓；

忽略等效電阻R_L，則由式(1)和式(2)預測得到電流誤差i_e的表達式為：