(一)技术领域：
本发明属于新能源发电与控制系统及电力电子的交叉技术领域，涉及一种三相光伏发电系统的并网控制方法，特别是一种基于自抗扰控制技术的改进光伏三相并网控制方法。
(二)
背景技术：
：
随着传统的化石能源日益枯竭,开发和利用可再生能源成为人类发展的必由之路。太阳能光伏利用技术在这种形势下进入了快速发展的阶段，光伏并网发电成为人们利用太阳能的主要途径。作为核心器件之一的并网逆变器也成为领域研究的一个重要课题
目前常用的光伏并网逆变控制系统大多采用经典的pid控制方案,在控制系统运行中，受环境变化、电网波动、以及模型参数不确定性等问题的影响，采用常规的控制方法就很难取得满意的效果。
基于扩张状态观测器的自抗扰控制是一种非线性鲁棒控制技术，它用配置非线性结构替代极点配置进行控制系统的设计，是一种基于过程误差来减小误差的方法。它对非线性、复杂系统具有较好的控制品质，并具有良好的抗干扰能力，能够基本解决pid控制中超调与快速性的固有矛盾，并且具有良好的控制效果。针对光伏并网逆变控制系统的特点，即光伏阵列受外界因素干扰表现出的非线性特性，本文提出将自抗扰控制器应用到光伏三相并网发电控制系统中，以实现电能质量的基本要求。
(三)
技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种基于自抗扰控制技术的改进光伏三相并网控制方法，它可以克服现有技术的不足，是一种采用自抗扰技术和新型的并网拓扑结构的方法，此方法操作简单，是一种可以使具有直流侧电压稳定、可调参数少、响应速度快的控制方法。
本发明的技术方案：一种基于自抗扰控制技术的改进光伏三相并网控制方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)建立并网光伏系统的数学模型，确定输出输入量及控制量，设光伏并网逆变器稳态运行，由逆变器两侧功率平衡可得在dq坐标下表达式：
式中udc、idc为直流侧电压、电流，ipv为光伏阵列输出电流，ued为输出端电压在dq轴的分量，id为输出端电流在dq轴的分量；
将上式写成自抗扰控制器的标准形式
式中：w1＝ipv/l；b＝3(ued-rid)/2cudc；u＝id；
(2)以并网光伏系统为被控对象，确定被控对象的输入量、输出量及控制量；
(3)构造非线性跟踪微分器
非线性跟踪微分器是根据参考输入v(t)和受控对象安排的过渡过程,在这里非线性跟踪微分器提供系统输出的过渡过程变化规律；
(4)构造扩张状态观测器：
扩张状态观测器作为自抗扰控制器的核心环节，其作用是有效跟踪其观测的状态变量及其各阶“广义微分信号”；
(5)根据测量估计扰动的状态变量实现对逆变器的控制利用上面的扩张状态观测器的状态反馈与td输出的系统状态误差反馈构成系统的控制分量；
ε1＝u0-z22
上式中，
式中：0<α<1常数，α越小，跟踪越快，但滤波效果越差；δ为影响滤波效果的常数，δ越大，滤波效果越好，但是增加了跟踪的延迟；z21,z22分别用来跟踪估计状态x和扰动w；
由于为一阶系统，并且可以直接测量电流ipv所产生的扰动，所以省去微分跟踪器和扩张状态观测器；直接得到一阶非线性状态误差 控制律为：
式中uderef为光伏电池最大功率点电压；
(6)将自抗扰控制应用于电流内环控制，直接将耦合的id与iq作为状态变量输入到自抗扰控制的扩张状态观测器中，对上述参数进行调整，实现对并网光伏系统最佳的控制效果。
所述步骤(1)中的光伏系统的系统结构采用双光伏阵列与分裂电容的新型结构，由光伏阵列、全桥逆变单元和lcl滤波器构成，其中，所述光伏阵列输入端有2个分裂的pv阵列与电容，且他们的中点与地中点相连，能使输出的共模电流大大减小，从结构上降低了控制的难度，为下面控制器信号采集提供了便利；所述全桥逆变单元是由六个igbt与二极管组件构成的三相全桥主功率电路，采用自抗扰技术对其进行控制，实现对输出电压输出电流的控制；所述lcl滤波器是由两个电感串联并联一个电容构成。
本发明的工作原理：自抗扰控制器(adrc)新一代非线性控制器,其基本思想和方法与传统控制器相比有很大突破，其特点是1)利用跟踪微分器(td)安排过渡过程,对参考输入安排过渡过程并提取其微分信号；2)利用扩张状态观测器(eso)对对象进行估计，不仅得到各个状态变量的估计,还能对对象的扰动进行观测和估计；3)利用非线性状态误差反馈律(nlsef)来调节控制量，方式灵活，根据系统的特点，系统采用双闭环控制，内环采用电流控制环，外环为电压控制环,在 这里外环采用自抗扰控制控制。针对光伏逆变控制系统的特点,将自抗扰控制技术应用于光伏并网控制中，它利用其扩张状态观测器，将系统模型中的不确定因素和外部干扰进行动态观测，当作一个虚拟的状态量进行估计，通过非线性反馈,在控制输入中消掉该项虚拟的状态量，即自动消除扰动，并利用逆变器交直流两侧参量之间的物理关系确定自抗扰控制器的三个基本组件的参数，它用配置非线性结构替代极点配置进行控制系统的设计，依靠期望轨迹与实际轨迹的误差大小和方向实施非线性反馈控制，是一种基于过程误差来减小误差的方法。系统采用双闭环控制，内环采用电流控制环，外环为电压控制环，在这里外环采用自抗扰控制技术。通过参数调整,最终实现对电网良好的跟踪效果
本发明的优越性在于：1、对非线性、复杂系统具有较好的控制品质，并具有良好的抗干扰能力：2、将自抗扰控制技术用于光伏发电系统的并网控制中，具有超调小、过渡过程短的特点，在很大范围内可以适应对象模型和周围环境的变化，且不影响控制器的控制品质，具有很好的鲁棒性。
(四)附图说明：
图1为本发明所涉一种基于自抗扰控制技术的改进光伏三相并网控制方法中自抗扰技术的原理结构框图。
图2为本发明所涉一种基于自抗扰控制技术的改进光伏三相并网控制方法中三相并网光伏系统拓扑结构。
图3为本发明所涉一种基于自抗扰控制技术的改进光伏三相并 网控制方法中三相并网光伏系统结构框图。
(五)具体实施方式：
实施例：一种基于自抗扰控制技术的改进光伏三相并网控制方法，其特征在于它包括以下步骤：
(1)建立并网光伏系统的数学模型，确定输出输入量及控制量，设光伏并网逆变器稳态运行，由逆变器两侧功率平衡可得在dq坐标下表达式：
式中udc、idc为直流侧电压、电流，ipv为光伏阵列输出电流，ued为输出端电压在dq轴的分量，id为输出端电流在dq轴的分量；
将上式写成自抗扰控制器的标准形式
式中：w1＝ipv/l；b＝3(ued-rid)/2cudc；u＝id；
(2)以并网光伏系统为被控对象，确定被控对象的输入量、输出量及控制量；
(3)构造非线性跟踪微分器
非线性跟踪微分器是根据参考输入v(t)和受控对象安排的过渡过程,在这里非线性跟踪微分器提供系统输出的过渡过程变化规律；
(4)构造扩张状态观测器：
扩张状态观测器作为自抗扰控制器的核心环节，其作用是有效跟踪其观测的状态变量及其各阶“广义微分信号”；
(5)根据测量估计扰动的状态变量实现对逆变器的控制利用上面的扩张状态观测器的状态反馈与td输出的系统状态误差反馈构成系统的控制分量；
ε1＝u0-z22
上式中，
式中：0<α<1常数，α越小，跟踪越快，但滤波效果越差；δ为影响滤波效果的常数，δ越大，滤波效果越好，但是增加了跟踪的延迟；z21,z22分别用来跟踪估计状态x和扰动w；
由于为一阶系统，并且可以直接测量电流ipv所产生的扰动，所以省去微分跟踪器和扩张状态观测器；直接得到一阶非线性状态误差控制律为：
式中uderef为光伏电池最大功率点电压；
(6)将自抗扰控制应用于电流内环控制，直接将耦合的id与iq作为状态变量输入到自抗扰控制的扩张状态观测器中，对上述参数进行调整，实现对并网光伏系统最佳的控制效果。
所述步骤(1)中的光伏系统的系统结构采用双光伏阵列与分裂电容的新型结构，由光伏阵列、全桥逆变单元和lcl滤波器构成，其中，所述光伏阵列输入端有2个分裂的pv阵列与电容，且他们的中点与地中点相连，能使输出的共模电流大大减小，从结构上降低了控制的难度，为下面控制器信号采集提供了便利；所述全桥逆变单元是由六个igbt与二极管组件构成的三相全桥主功率电路，采用自抗扰技术对其进行控制，实现对输出电压输出电流的控制；所述lcl滤波器是由两个电感串联并联一个电容构成。