一种光伏逆变器的控制方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种光伏逆变器的控制方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着绿色能源技术的快速发展，太阳能已经成为了许多国家的获取电力的重要来 源。而在太阳能发电技术应用中，光伏并网发电成为主要的方式之一。其中，逆变器是光伏 发电系统的核心组件之一，光伏并网发电系统通过逆变器输出正弦波电流，并实时跟踪电 网电压频率和相位，从而减少光伏发电系统对电网谐波的影响。
[0003] 目前，逆变器的控制策略主要采用滞环比较控制、PI (proportional integral，比 例/积分）控制、无差拍控制、滑模变结构控制和重复控制等控制策略。其中，PI控制策 略的工程应用最为广泛、成熟，且PI控制策略还具有方法简单、容易实现、动态性能好等特 点。
[0004] 在实际应用中，PI控制策略需要设置一系列的参数初值，并基于所设参数初值执 行控制策略。但是，由于系统运行环境受到诸多因素的影响，目前的PI控制策略中对于参 数初值的选择往往难以适应系统的实际的运行情况，从而造成控制误差较大的问题，降低 了光伏并网发电的质量，并对所并入电网的电能质量造成影响。
【发明内容】
[0005] 本发明的实施例提供一种光伏逆变器的控制方法及装置，相比传统PI控制，已基 本解决控制误差较大的问题，从而提高了光伏并网发电的质量。
[0006] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0007] 第一方面，本发明的实施例提供一种光伏逆变器的控制方法，所述方法用于一种 逆变器，所述逆变器包括第一级控制器和第二级控制器，所述方法包括：
[0008] 所述第一级控制器利用控制参数计算误差控制信号；
[0009] 所述第二级控制器根据至少两个连续周期内获取的误差控制信号，修正所述控制 参数；
[0010] 利用修正后的控制参数生成控制信号并输出。
[0011] 第一方面，本发明的实施例提供一种光伏逆变器的控制装置，用于一种逆变器，包 括第一级控制器、第二级控制器和PWM生成器；
[0012] 所述第一级控制器，用于利用控制参数计算误差控制信号；
[0013] 所述第二级控制器，用于根据至少两个连续周期内获取的误差控制信号，修正所 述控制参数；
[0014] 所述PffM生成器，用于利用修正后的控制参数生成控制信号并输出。
[0015] 本发明实施例提供的光伏逆变器的控制方法及装置，能够通过修正控制参数，可 以逐步修正输出波形与参考波形有误差，并最终使得输出波形与参考波形误差基本可以忽 略，从而实现了自动修正控制参数，克服控制参数初值选择不合理造成输出波形不准确问 题，相比传统PI控制，已基本解决控制误差较大的问题，从而提高了光伏并网发电的质量。【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领 域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附 图。
[0017] 图1为本发明实施例提供的光伏逆变器的控制方法的流程图；
[0018] 图2为本发明实施例提供的光伏逆变器的控制方法的具体实例的控制流程图；
[0019] 图3、4为本发明实施例提供的具体实例中的仿真结果示意图；
[0020] 图5为本发明实施例提供的具体实例中的并网电流的FFT分析结果示意图；
[0021] 图6为本发明实施例提供的光伏逆变器的控制装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方 式对本发明作进一步详细描述。下文中将详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示 例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类 似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能 解释为对本发明的限制。
[0023] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式"一"、"一 个"、"所述"和"该"也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措 辞"包括"是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加 一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元 件被"连接"或"耦接"到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在 中间元件。此外，这里使用的"连接"或"耦接"可以包括无线连接或耦接。这里使用的措 辞"和/或"包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0024] 本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术 术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应 该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的 意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0025] 本发明实施例提供一种光伏逆变器的控制方法，如图1所示，包括：
[0026] 101，所述第一级控制器利用控制参数计算误差控制信号。
[0027] 本实施例中逆变器的逆变电路传递函数包括：
[0028] 逆变电路输出端到滤波电路输出端之间的传递函数为：
[0030] 所述逆变电路和滤波电路的开环传递函数：
[0031] 逆变器在运行过程中实时对逆变器的电流值和电压值进行采样。
[0032] 102,所述第二级控制器根据至少两个连续周期内获取的误差控制信号，修正所述 控制参数。
[0033] 其中，在运行该方法的逆变器中，至少包括了第一级控制器和第二级控制器。例 如，逆变器中的控制器的控制框图可以如图2所示，在图2中，控制器A、D可称为第一级控 制器，B、C可称为第二级控制器。
[0034] 103,利用修正后的控制参数生成控制信号并输出。
[0035] 例如：生成的控制信号输出并用用于控制并网逆变器开关管的通断，并在并网逆 变器的功率输出端产生期望的输出电压。
[0036] 具体的，所述第一级控制器利用控制参数计算误差控制信号，包括：
[0037] 在第k+1周期，所述第一级控制器获取所述逆变器的输出电压，并根据所述输出 电压和参考电压得到第k+1周期的电压误差E0^，k为正整数。并根据E0^和在所述第k 周期获取的误差信号Ew，生成误差变化信号A E0^ = E 。其中，第k周期的控制参 数为 kpW、ki(k)。
[0038] 例如：如图2所示的，控制器A采用经典的PI控制，在第k周期，其控制参数为 kp〇i)、k1〇i)。在第k+1周期内，将输出电压与参考电压进行比较，得到第一周期的电压误差 Eo^。误差信号E0^被送入误差比较模块。在误差比较模块中，误差信号E 与上一周 期（第k周期）的误差信号￡〇5)进行比较，产生误差变化信号AE O^=E
[0039] 所述第二级控制器根据至少两个连续周期内获取的误差控制信号，修正所述控制 参数，包括：
[0040] 所述第二级控制器根据误差变化信号和第k周期的控制参数为kp〇i)、k 1〇i)，通过执 行修正策略，得到第k+1周期的控制参数作为修正后的控制参数。
[0041] 其中，修正策略为
sjP s ,为控制参数周期的调整系 数，kp(k+i)和 ki(k+1)为修正后的控制参数。
[0042] 例如：如图2所示的，逆变器可以通过控制器B，修正控制器A控制参数Ivk1。误 差变化信号向控制器B传输后，通过控制器B调整控制器A中PI控制的控制参数
[0043] 可选的，以如图2所示的控制框图为例，在本实施例中，所述第一级控制器包括至 少两个控制器，所述第二级控制器包括与所述第一级控制器数量相同的控制器，并与所述 第一级控制器对应，其中，一个第二级控制器用于修正一个第一级控制器运行时的控制参 数。例如：实时采样逆变器的电流值和电压值；并通过经典PI控制在控制器A中计算误差 型信号，再通过控制器B，修正控制器A在运行时所用的控制参数k p、k1;同理，通过经典PI 控制在控制器C中计算误差型信号，并通过控制器D修正控制器C在运行时所用的控制参 数k p、k1;之后，生成的控制信号输出并用用于控制并网逆变器开关管的通断，并在并网逆 变器的功率输出端产生期望的