专利名称：基于重复控制策略的电流波形控制方法
技术领域：
本发明属于并网发电系统技术领域，具体而言，涉及到光伏并网电源的核心控制设备。
背景技术：
光伏并网电源是并网发电系统的核心控制设备，它将太阳能发出的直流电力逆变成交流电力最大限度馈送入电网。该并网电源采用美国TI公司32位专用DSP芯片控制， 主电路采用德国最先进的智能功率IGBT模块(IPM)组装，并采用电流控制型PWM有源逆变技术。该电源克服了晶闸管有源逆变的一切弊病，可靠性高，保护功能全，且具有电网侧高功率因数正弦波电流、无谐波污染供电等特点。
发明内容
本发明的目的在于提供基于重复控制策略的电流波形控制技术，本发明采用的技术方案一种基于重复控制策略的电流波形控制方法，其特征在于基于重复信号发生器内模的重复控制，不论输入信号波形如何，只要是以基波周期重复出现，该内模的输出就是对输入信号的逐周期累加。上述的基于重复控制策略的电流波形控制方法，其进一步特征在于所述重复信号发生器，是即使输入衰减至零，该内模仍然会持续不断地逐周期重复输出与上周期波形相同的信号；当指令波形和反馈波形不一致时，控制量(即PWM调制信号)幅度会逐周期、 无限制地增长。本发明的有益效果数字化DSP控制；原装进口智能功率模块组装；MPPT控制，适时追踪光伏的最大输出功率；纯正弦波输出，自动同步电网，电流谐波含量小，对电网无污染、无冲击；扰动检查技术，实现反孤岛运行控制；控制部分是采用高速度的微处理器为核心的控制部件，具有输出过载，输出高、低电压保护动作快，抗干扰能力强，稳压精度高等特性；输出短路保护，采用输出回路检测保护和模块饱和压降检测等双重保护，从而大大提高短路保护的可靠性；逆变器输出部分装有射频滤波器，使逆变器所带的负载(电网)免受高频谐波的干扰；友好的人机接口界面，通过触摸式显示面板就能很清楚的了解系统的运行状态。比如直流侧电压、电流、网侧电压、电流、频率等参数都能显示；有各种报警功能，比如有电网异常等报警，输出欠过压报警等等；具有直流输入手动分断开关，交流电网手动分断开关，开关机操作按钮等；适应严酷的电网环境；具有接地检测及保护功能(对地电阻监测和报警功能)等，并相应给出各保护功能动作的条件和工况(即何时保护动作、保护时间、 自恢复时间等)。
图1为本发明实施例的重复信号发生器内模其S域形式。图2为本发明实施例中的重复控制器的示意图。
具体实施例方式下面以结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。本发明的工作原理并网逆变器波形控制是一个指令呈正弦函数变化的伺服系统，而不是一个恒值调节系统，至于并网系统的扰动是电网电压也是正弦周期变化的，在静止ABC和α β坐标系下引入积分控制的效果是有限的，无论是对指令还是扰动都不可能实现无静差，另外，像死区应这样的非线性因素以及电网电压中含的低次谐波分量，都可以等效为多重谐波扰动的叠加。尽管扰动信号的频率多种多样，但如果对其做正弦函数傅里叶分解就可以看到，其中蕴含了基波以及基波频率整数倍的多重谐波，它们都服从一个共同特征，即在每一个基波周期都以完全相同的波形重复出现。由于以上原因，基于内模原理的重复控制利用一种“重复信号发生器”内模其S域形式为图1。这是一个周期延迟正反馈环节。不论输入信号波形如何，只要是以基波周期重复出现，该内模的输出就是对输入信号的逐周期累加。之所以称其为重复信号发生器，是因为即使输入衰减至零，该内模仍然会持续不断地逐周期重复输出与上周期波形相同的信号。 所以，当这样一个环节被置于反馈控制系统的前向通道时，它起到的作用与积分环节相似 都是对误差的一种累加效果。只是重复信号发生器是对误差进行以周期为步长的累加。与积分控制的机理类似，当指令波形和反馈波形不一致时，控制量(即PWM调制信号)幅度会逐周期、无限制地增长。因此若系统是稳定的，则可以断定稳态时波形误差应为零。本发明实施例的重复控制器的设计主要考虑系统稳定性。重复控制器结构如图2 所示，图中Q (ζ)取为小于1的常数或低通滤波器，以减弱重复控制器的积分作用，提高稳定性。补偿器C( ζ )是重复控制器中最重要的部分，用来抵消控制对象的谐振峰值、提高前向通道的高频衰减特性。考虑到并网逆变器输出滤波器的特性，本设计中取C( ζ )为小于1的常数。另外，在重复控制器通道还需补偿滤波器和补偿器C(Z)等环节引起的不同频率信号的不同相移。这项工作可由环节实现。该环节的存在使系统下一周期的控制作用具有一定的超前性。综上，上述的实施例并不能穷尽发明涉及的所有情况，技术人员很容易根据本发明的思路进行设计和扩展，得出丰富的实施例，在此就不再进行罗列了。虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种基于重复控制策略的电流波形控制方法，其特征在于基于重复信号发生器内模的重复控制，不论输入信号波形如何，只要是以基波周期重复出现，该内模的输出就是对输入信号的逐周期累加。
2.根据权利要求1所述的基于重复控制策略的电流波形控制方法，其特征在于所述重复信号发生器，是即使输入衰减至零，该内模仍然会持续不断地逐周期重复输出与上周期波形相同的信号。
3.根据权利要求2所述的基于重复控制策略的电流波形控制方法，其特征在于当指令波形和反馈波形不一致时，控制量幅度会逐周期、无限制地增长。
4.根据权利要求3所述的基于重复控制策略的电流波形控制方法，其特征在于所述控制量即PWM调制信号。
全文摘要
本发明公开了一种基于重复控制策略的电流波形控制方法，基于重复信号发生器内模的重复控制，不论输入信号波形如何，只要是以基波周期重复出现，该内模的输出就是对输入信号的逐周期累加。所述重复信号发生器，是即使输入衰减至零，该内模仍然会持续不断地逐周期重复输出与上周期波形相同的信号。当这样一个环节被置于反馈控制系统的前向通道时，它起到的作用与积分环节相似都是对误差的一种累加效果。只是重复信号发生器是对误差进行以周期为步长的累加。当指令波形和反馈波形不一致时，控制量(即PWM调制信号)幅度会逐周期、无限制地增长。因此若系统是稳定的，则可以断定稳态时波形误差应为零。
文档编号H02H7/26GK102214921SQ20111015902
公开日2011年10月12日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者孙邦伍, 张海波 申请人:南京冠亚电源设备有限公司