一种光伏逆变器谐波抑制的方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及谐波抑制技术领域，尤其是涉及一种光伏逆变器谐波抑制的方法与装置。
【背景技术】
[0002]在光伏应用中，由于光照等外部因素的突变导致逆变器的输出电流会有突变，导致重复控制器的输入有明显变化，逆变器此时运行于动态工况。传统重复控制的响应速度较慢，只适用于稳态工况，所以动态工况下，较大的输入变化可能导致重复控制部分的超调量过大、调节时间过长、甚至系统不稳定。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供了一种光伏逆变器谐波抑制的方法和装置，通过对重复控制电流信号输出进行整体及特定频次的限幅处理，提高系统在动态工况下的稳定性。
[0004]本发明提供的一种光伏逆变器谐波抑制方法，包括:
[0005]建立d_q坐标系下的并网逆变模型；
[0006]PI控制器和重复控制器分别对谐波电流的输入误差信号进行控制，得到PI控制电流信号输出和重复控制电流信号输出；其中，所述PI控制器和所述重复控制器并联连接，所述重复控制器中的分频限幅环节用于限制所述重复控制电流信号输出；
[0007]将所述PI控制电流信号输出和重复控制电流信号输出之和作为电流控制信号输出，用于改变电流的输出。
[0008]其中，所述PI控制器和所述重复控制器对所述谐波电流的输入误差信号进行控制的步骤包括:
[0009]所述PI控制器利用PI控制原理对其PI控制器参数进行在线修改，根据所述谐波电流的输入误差信号，自适应整定PI控制器参数；
[0010]所述重复控制器根据内模控制原理，对周期性谐波电流的内模构造与控制对象的幅值进行相位补偿。
[0011]其中，所述谐波电流的输入误差信号为谐波电流指令信号与电流采样信号的差值。
[0012]其中，所述重复控制器还包括:内模环节、延时环节及补偿环节。
[0013]其中，所述内模环节为谐波电流的内模部分，根据谐波电流各个分量频率均为基波电流的倍数，构造一个基波周期的任意次谐波电流的内模；
[0014]所述延时环节使所述重复控制器电流信号输出延时一个周期执行；
[0015]所述补偿环节用于补偿被控对象的幅值和相位。
[0016]其中，所述分频限幅环节依次与所述内模环节、所述延时环节及补偿环节串联组成所述重复控制器。
[0017]本发明还提供了一种光伏逆变器谐波抑制的装置，包括PI控制器、重复控制器，所述重复控制器包括:内模环节、延时环节、补偿环节及分频限幅环节；
[0018]所述PI控制器和所述重复控制器并联连接;所述分频限幅环节依次与所述内模环节、所述延时环节及所述补偿环节串联组成所述重复控制器。
[0019]其中，光伏逆变器谐波抑制的装置还包括:
[0020]第一模块:用于建立d_q坐标系下的并网逆变模型；
[0021 ]第二模块:用于所述PI控制器和所述重复控制器分别对谐波电流的输入误差信号进行控制，得到PI控制电流信号输出和重复控制电流信号输出；
[0022]第三模块:用于将所述PI控制电流信号输出和所述重复控制电流信号输出之和作为电流控制信号输出，改变电流的输出。
[0023]与现有技术相比，本发明的说明性实施例包括以下优点:
[0024]本发明提供一种光伏逆变器谐波抑制的方法与装置，通过对重复控制电流信号输出进行整体及特定频次的限幅处理，提高系统在动态工况下的稳定性。
【附图说明】
[0025]图1为本发明光伏逆变器谐波抑制的方法的流程图；
[0026]图2为本发明光伏逆变器谐波抑制的装置的结构图；
[0027]图3为本发明光伏逆变器谐波抑制的装置的流程图。
【具体实施方式】
[0028]本发明提供一种光伏逆变器谐波抑制的方法与装置，现参照图1和图2，如图1所示，公开了一种光伏逆变器谐波抑制的方法，包括以下步骤:
[0029]S1:建立d_q坐标系下的并网逆变模型；
[0030]转换为d_q坐标系是为了使原本为正弦量的交流信号被转换为直流量，便于控制。
[0031]S2:PI控制器和重复控制器分别对谐波电流的输入误差信号进行控制，得到PI控制电流信号输出和重复控制电流信号输出；其中，所述PI控制器和所述重复控制器并联连接，所述重复控制器中的分频限幅环节用于限制所述重复控制电流信号输出；其中，所述谐波电流的输入误差信号为谐波电流指令信号与电流采样信号的差值。
[0032]选择采用PI控制和重复控制结合的控制方案，将PI控制器和重复控制器并联，构成嵌入式的复合控制器。PI控制器可以无静差的跟踪直流指令，当并网逆变器的扰动为基波扰动时，PI控制器可以快速抑制该扰动引起的输出电压变化;对于谐波分量扰动，PI控制器也有一定的控制作用，但不能消除稳态误差。采用由PI控制器和重复控制器并联构成的复合控制器来消除稳态误差。
[0033]—般来说，经LC滤波器后输出电流中高次谐波的含量较低，需要抑制的主要是低次谐波，这些谐波信号有一个共同的特点:均为周期性扰动，扰动信号周期性出现，重复控制器对周期性扰动有很好的抑制作用。经过几个周期的重复控制之后可以大大提高系统的跟踪精度，改善系统品质。这种控制方法不仅适用于跟踪周期性输入信号，也可以抑制周期性干扰。
[0034]在光伏应用中，由于光照等外部因素的突变导致逆变器的输出电流会有突变，导致重复控制器的输入有明显变化，逆变器此时运行于动态工况。传统重复控制的响应速度较慢，只适用于稳态工况，所以动态工况下，较大的输入变化可能导致重复控制部分的超调量过大、调节时间过长、甚至系统不稳定。所以在传统重复控制基础上，对重复控制电流信号输出进行整体及特定频次的限幅处理。限幅值比不加重复控制时谐波上限稍大。稳态工况下，谐波抑制能力不变，而动态工况下，大大提高了系统的稳定性。
[0035]光伏逆变器若仅采用PI控制，其波形也是比较理想的，产生的谐波含一般在5%-10%，绝对值并不大，所以需要通过重复控制算法来减小的谐波含量并不大，所以加上适当限幅对重复控制器的控制效果没有影响。
[0036]S3:将所述PI控制电流信号输出和重复控制电流信号输出之和作为电流控制信号输出，用于改变电流的输出。
[0037]其中，所述PI控制器和重复控制器对所述谐波电流的输入误差信号进行控制的步骤包括:
[0038]所述PI控制器利用PI控制原理对其PI控制器参数进行在线修改，根据所述谐波电流的输入误差信号，自适应整定PI控制器参数;PI控制器是一种线性控制