[發明專利]一種基于自抗擾控制軟開關的光伏逆變器并網控制裝置

有效

• 申請號: 201810829020.8
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108649614B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 何國鋒;蘭奇遜;曹銀剛;韓耀飛;弓少康;樊曉虹;楊瑞娟
• 申請（專利權）人: 河南城建學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/48
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 崔衛琴

本發明公開了一種基于自抗擾控制軟開關的光伏逆變器并網控制裝置，包括依次連接的箝位軟開關、三相全橋逆變器、LC濾波器構成的逆變模塊，以及與箝位軟開關輸入端連接的PV光伏陣列，MPPT最大電壓電流跟蹤器的輸入端連接PV光伏陣列，輸出端連接調節檢測模塊，所述LC濾波器的輸出端通過調節檢測模塊連接SVPWM發生器，SVPWM發生器的輸出端連接三相全橋逆變器的控制端，所述的三相全橋逆變器的控制量檢測輸出端還連接有軟開關控制模塊，所述的軟開關控制模塊包括依次連接的軟開關條件檢測模塊、軟開關自抗擾控制模塊、功率放大器和補償裝置，所述補償裝置的輸出端連接箝位軟開關的控制端。

技術領域

本發明屬于光伏并網控制技術領域，尤其涉及一種基于自抗擾控制軟開關的光伏逆變器并網控制裝置。

背景技術

隨著環境問題日益突出，傳統的化石能源也日益枯竭，開發和利用可再生能源成為人類展的必由之路。而隨著社會的快速發展，人們對于電力的需求也在逐漸增長，使得太陽能光伏發電技術在這種形勢下進入了快速發展的階段,光伏并網發電成為人們利用太陽能的主要途徑，逆變器作為光伏并網發電的核心器件之一，它的切換控制也成為研究的重點。

目前常用的光伏逆變器是使用PID控制，在控制系統運行中,受環境變化、電網波動、以及模型參數不確定性等問題的影響，并網過程擾動也較大，在微網投切瞬間對于電網的影響也較大。

基于軟開關的逆變器是一種能很好地減少逆變器的開關損耗和開關噪聲的方法。軟開關利用電容電感來實現諧振，使得電路開關在開通和關斷時實現零電壓開通和零電流關斷，極大地減小了開關損耗和開關噪聲。傳統的基于軟開關的光伏逆變器并網控制系統包括PV光伏陣列、箝位軟開關、三相全橋逆變器、LC濾波器、調節檢測自抗擾控制器、SVPWM發生器、MPPT最大電壓電流跟蹤器，調節檢測自抗擾控制器從Park變換器和MPPT最大電壓電流跟蹤器中接收到信號后經過處理然后送入SVPWM脈沖發生器中控制三相全橋逆變器中各個功率管的開通與關斷。這種控制系統在并網開關過程中逆變器的損耗較大，抗干擾能力較弱，電能質量不高，響應速度有些慢。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于自抗擾控制軟開關的光伏逆變器并網控制裝置，能減少并網開關過程中逆變器的損耗，提高抗干擾能力以及它的響應速度，并網穩定性更高。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于自抗擾控制軟開關的光伏逆變器并網控制裝置，包括依次連接的箝位軟開關、三相全橋逆變器、LC濾波器構成的逆變模塊，以及與箝位軟開關輸入端連接的PV光伏陣列，MPPT最大電壓電流跟蹤器的輸入端連接PV光伏陣列，輸出端連接調節檢測模塊，所述LC濾波器的輸出端通過調節檢測模塊連接SVPWM發生器，SVPWM發生器的輸出端連接三相全橋逆變器的控制端，所述的三相全橋逆變器的控制量檢測輸出端還連接有軟開關控制模塊，所述的軟開關控制模塊包括依次連接的軟開關條件檢測模塊、軟開關自抗擾控制模塊、功率放大器和補償裝置，所述補償裝置的輸出端連接箝位軟開關的控制端。

所述的軟開關自抗擾控制模塊包括擴張狀態觀測器ESO、跟蹤微分器、第一減法器、第二減法器、非線性誤差反饋率模塊、第一補償因子、第三減法器、第二補償因子；跟蹤微分器的輸入端輸入設定參考值；跟蹤微分器的第一輸出端連接第一減法器的第二輸入端，跟蹤微分器的第二輸出端連接第二減法器的第二輸入端，第一減法器的第一輸入端連接擴張狀態觀測器ESO的第一輸出端；第二減法器的第一輸入端連接擴張狀態觀測器ESO的第二輸出端；第一減法器和第二減法器的輸出端分別連接非線性誤差反饋率模塊的兩個輸入端，非線性誤差反饋率模塊的輸出端連接第三減法器的第二輸入端；擴張狀態觀測器ESO的第三輸出端連接第一補償因子，第一補償因子的信號輸出端連接第三減法器的第一輸入端；第三減法器的輸出端連接第二補償因子，第二補償因子的輸出端連接擴張狀態觀測器ESO的第一輸入端；第三減法器的輸出端連接被控對象的第一輸入端，被控對象的第二輸入端連接軟開關實現檢測模塊的輸出端，被控對象的輸出端連接擴張狀態觀測器ESO的第二輸入端，被控對象的輸出端即軟開關自抗擾控制模塊的輸出端。