一种基于lprc-nlpi复合控制器的光伏并网逆变器控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法。通过非线性PI控制器控制直流母线电压，从而得到控制环的输出信号作为光伏并网逆变器输出电流的参考值；然后从光伏并网逆变器的输出端提取输出电流的实际值，并将光伏并网逆变器输出电流的参考值和实际值相减，得到电流差值；将电流差值输入由线性相位重复控制器和非线性PI控制器相并联而成的复合控制器中，进行计算得到光伏并网逆变器的实际控制量，对光伏并网逆变器进行控制。本发明提高系统的运行稳定性，避免因系统相位滞后等因素导致的停机故障；提高光伏并网逆变器输出电能质量，有效降低光伏并网逆变器输出电能的谐波畸变。
【专利说明】—种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光伏并网逆变器控制方法，尤其是涉及一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法。
【背景技术】
[0002]光伏并网发电具有清洁环保、储量巨大、易于开发的优点，成为新能源分布式发电中最具前景的能源利用形式。并网逆变器作为 光伏并网发电系统与电网的接口设备，承担着电能传递和转换的重要作用。然而，由于构成并网逆变器的器件存在不平衡、老化等特点，以及光伏发电系统易受外部环境的影响，导致光伏并网逆变器输出电流存在较大的谐波电流，电流波形质量变差；输出电流稳定性易受光照轻度和温度的影响，导致系统稳定性变差。
[0003]本发明针对小功率(1kW)三相光伏并网逆变器，基于三相桥式并网逆变器作为主电路拓扑结构，本发明方法应用于该逆变器的控制之中，见附图2。
[0004]光伏阵列作为输入直流电源接于并网逆变器正负极之间。电解电容Cdc作为输入的滤波电容并接于并网逆变器直流母线两端；逆变器每相桥臂分别由2个开关管S1-S2串联接于直流母线两端，每个开关管两端反并联一个二极管D1-D2，由每相桥臂的中点引出A、B、C三个相线，分别经由逆变器侧滤波电感Li和滤波电容C构成的LC滤波器接入三相电网。
[0005]根据如图3的并网逆变器单相等效电路，得到如图4所示的系统控制框图，分析现有如图4所示的控制结构,得到该主电路拓扑结构的传递函数模型,如下所示:
【权利要求】
1.一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法，其特征在于包括以下步骤: 1)对光伏并网逆变器进行控制，通过非线性PI控制器控制直流母线电压，从而得到控制环的输出信号作为光伏并网逆变器输出电流的参考值； 2)然后从光伏并网逆变器的输出端提取输出电流的实际值，并将光伏并网逆变器输出电流的参考值和实际值相减，得到电流差值； 3)将电流差值输入由线性相位重复控制器和非线性PI控制器相并联而成的复合控制器中，进行计算得到光伏并网逆变器的实际控制量，对光伏并网逆变器进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法，其特征在于:所述的步骤I)中的光伏并网逆变器输出电流的参考值采用以下公式通过非线性PI控制器控制直流母线电压得到:
3.根据权利要求1所述的一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法，其特征在于:所述的步骤3)中的光伏并网逆变器的实际控制量u采用以下公式进行计算得到:
4.根据权利要求1所述的一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法，其特征在于:所述的线性相位低通滤波器的脉冲传递函数H(Z)为:
H(Z) = 0.0019-0.0012z_1-0.0101z_2+0.0395z_3+0.1353z_4
+0.0395z_5-0.0101z_6-0.0012z_8+0.0019z_9 其中，z为复数平面的变换算子。
5.根据权利要求2所述的一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法，其特征在于:所述的直流母线电压参考值《^取640V。
6.根据权利要求3所述的一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法，其特征在于:所述的采样频率fs取20000Hz，网电压频率&取50Hz。
7.根据权利要求3所述的一种基于LPRC-NLPI复合控制器的光伏并网逆变器控制方法，其特征在于:所述的相位滞后数N取10。
【文档编号】H02J3/38GK104037802SQ201410251423
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】齐冬莲, 张国月, 杨捷, 吴越, 辛焕海, 张建良 申请人:浙江大学, 宁波成筑智能科技有限公司