[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于準(zhǔn)比例諧振和重復(fù)控制光伏并網(wǎng)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011018973.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112054560A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛家祥;張俊紅;朱亮華;晉剛;袁偉;曾敏;萬(wàn)珍平;劉旺玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東莞市鉅大電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 深圳華奇信諾專(zhuān)利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 44328
• 代理人: 陳子勛

本發(fā)明涉及光伏逆變器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種基于準(zhǔn)比例諧振和重復(fù)控制光伏并網(wǎng)方法，重復(fù)控制算法包括以下步驟：步驟A，設(shè)定內(nèi)模；步驟B，將內(nèi)模離散化；步驟C，內(nèi)模每經(jīng)過(guò)N個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行疊加輸出；步驟D，通過(guò)內(nèi)模原理可以得到重復(fù)控制算法中的誤差滿(mǎn)足下式：E＝R(1?Z^?N)+E(1?K)Z^?N；步驟E，得出系統(tǒng)穩(wěn)定收斂的條件；步驟F，對(duì)內(nèi)模進(jìn)行優(yōu)化。本發(fā)明的額的電路設(shè)計(jì)和控制成本低，控制簡(jiǎn)單易調(diào)節(jié)維護(hù)，且能在電網(wǎng)背景諧波大于9％的弱電網(wǎng)環(huán)境下輸出滿(mǎn)足并網(wǎng)諧波標(biāo)準(zhǔn)的電流，電路系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏逆變器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種基于準(zhǔn)比例諧振和重復(fù)控制光伏并網(wǎng)方法。

背景技術(shù)

隨著全球經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展以及人類(lèi)社會(huì)需求不斷擴(kuò)大，能源的消耗量日益增加，傳統(tǒng)能源如煤炭、石油、天然氣等由于其本身的不可再生性，消耗后儲(chǔ)量越來(lái)越少，最終將走向枯竭。全球能源始終往低碳化、智能化方向發(fā)展，對(duì)能源要求高效、清潔、多元化以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，對(duì)可再生能源發(fā)展主要集中在太陽(yáng)能、風(fēng)能及生物質(zhì)能等方面。近年來(lái)，由于科技的革新與進(jìn)步，使得太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本不斷降低，太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)開(kāi)始蓬勃發(fā)展。

微型逆變器與光伏組件一般都是一對(duì)一的關(guān)系，微型逆變器將對(duì)應(yīng)的光伏組件產(chǎn)生的直流電作為輸入，通過(guò)升壓拓?fù)湟约澳孀兺負(fù)浜笾苯幼優(yōu)榕c電網(wǎng)電壓同頻同相的交流電輸送到電網(wǎng)上。該類(lèi)逆變器的功率等級(jí)一般小于等于1kw，其啟動(dòng)電壓低，一般20V就可以開(kāi)始工作，因此該類(lèi)逆變器工作時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)電量高。微型逆變器的使用壽命在25年，傳統(tǒng)逆變器一般為10年，同時(shí)其體積小、重量輕，一般直接安裝在光伏支架上。方便對(duì)最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤，提高系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率。由于其只對(duì)應(yīng)一塊光伏板，因此避免了集中式出現(xiàn)的直流高壓，安全可靠性更高。相比之下，微型逆變器具有更大的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。

目前常用于微型逆變器并網(wǎng)控制的技術(shù)有：雙內(nèi)環(huán)控制、改進(jìn)電流內(nèi)環(huán)算法、前饋控制等。但是這些控制方法存在以下不足：

1、電流反饋環(huán)的控制不僅需要作針對(duì)性的優(yōu)化，且無(wú)法完全消除弱電網(wǎng)的干擾影響，且需要考慮反饋控制器的穩(wěn)定性問(wèn)題，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，調(diào)試不方便。

2、各種電流算法各有所長(zhǎng)，但是單一控制算法無(wú)法處理復(fù)雜的諧波問(wèn)題，往往需要串并聯(lián)使用或者加以針對(duì)性改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題提供一種基于準(zhǔn)比例諧振和重復(fù)控制光伏并網(wǎng)方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提高的一種基于準(zhǔn)比例諧振和重復(fù)控制光伏并網(wǎng)方法，準(zhǔn)比例諧振的傳遞函數(shù)為

其中：k_p為比例系數(shù)；k_i為積分系數(shù)；ω_c為截止頻率；ω_o為諧振頻率，ω_o＝2πf，由于f＝50Hz，故ω_o值為100π；重復(fù)控制算法包括以下步驟：

步驟A，設(shè)定內(nèi)模其中L為系統(tǒng)輸入信號(hào)的周期，延遲環(huán)節(jié)e^-Ls為連續(xù)信號(hào)；

步驟B，將內(nèi)模離散化，其傳遞函數(shù)為其中：N為輸入信號(hào)周期內(nèi)的采樣個(gè)數(shù)，f_s為系統(tǒng)ADC模塊的采樣頻率，f為輸入信號(hào)基頻，即工頻，求出N＝1140；

步驟C，內(nèi)模每經(jīng)過(guò)N個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行疊加輸出；

步驟D，通過(guò)內(nèi)模原理可以得到重復(fù)控制算法中的誤差滿(mǎn)足下式：E＝R(1-Z^-N)+E(1-K)Z^-N；

步驟E，得出系統(tǒng)穩(wěn)定收斂的條件是：||1-K(s)||_∞1；

步驟F，對(duì)內(nèi)模進(jìn)行優(yōu)化。