本发明涉及光伏逆变器技术领域，具体领域为一种光伏组串逆变器的谐波控制方法。
背景技术：
由于光伏分布式发电系统中包含光伏逆变器电力电子设备，以及用户侧非线性负载等易引起系统电流、电压波形发生畸变，造成电网的谐波污染与无功损耗等电能质量问题，另外光伏分布式电源具有极强的间歇性和随机性，其并网逆变器不能保持在额定输出工况下，输出容量大大的浪费，并网功率容量因子都比较低，因此维持无功功率和电压的最优运行也是光伏系统急需解决的关键问题。
智能体(agent)是一种具有自治性、社会性和反应性的智能的实体，它可以依据实际情况确定自己的行为，同时与其他的智能体交换信息、知识来解决问题得到最理想化的结果。多智能体系统(multi–agentsystem即mas)又可以称为多代理系统，它是由诸多agent组成的复杂系统，这种系统通过合作的方式构成解决问题的求解网络，它也是由多个具有动态演化特征的个体通过局部协作和相互作用形成的系统。多智能体系统具备自主性、协作性和分布性等特性，每个智能体不能直接实现全局控制，它们都具有部分信息和问题求解能力，mas作为一个复杂的、开放的分布式自主系统，能够解决单个agent不能解决的相对较复杂的问题。在多智能体形成的整个网络系统中，每个智能体能够通过互相通信了解其他智能体的状况，并能根据系统的状况，改变自身或者其他agent来保证整个系统的稳定。
本发明针对组串逆变器构成的分布式发电系统，提出采用多智能体技术应用于光伏组串逆变器中，通过多智能体技术，由协调级的微电网控制器对执行级的组串逆变器进行协调控制，由发电功能转化为谐波治理功能。另外，对谐波电流补偿指令采用内模pi控制生产pwm信号，整定方法简单,克服了常规pi控制参数整定复杂的缺点,在实际工程中具有很好的实践作用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种光伏组串逆变器的谐波控制方法，以解决现有技术中光伏配电网中的谐波补偿的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏组串逆变器的谐波控制方法，其步骤为：
(1)、电压电流信号检测：光伏组串逆变器的信号采集模块实时检测配电网母线电压us和负载电流il，经信号调理模块发送给微控制器；
(2)、微处理器计算基波有功电流ip：电网母线电压us,il为负载电流，p为瞬时有功功率，p为p的直流分量，ip、ip、ic分别为参考方法检测出的基波有功电流、基波有功电流、需要补偿的谐波电流。在微控制器内，由单相的负载电流il构造α、β两相电流
由母线电压us构造出α、β两相电压
则uα与uβ的模值电压
瞬时有功功率为p＝uαiα+uβiβ，然后经过低通滤波器(lpf)，截止频率为50hz，经过计算得到基波有功电流为
(3)、基波有功电流ip与负载电流相减il得出谐波补偿电流指令为
(4)、协调级的微电网控制器在接受到组串逆变器传来的谐波补偿电流指令后，协调控制组串逆变器1暂停光伏发电任务，转化为进行谐波控制任务；
(5)、微控制器对补偿电流进行内模pi控制生成spwm信号；
(6)、微处理器输出pwm信号至驱动电路进行谐波补偿，驱动电路模块接收微处理器发送的pwm信号，相应输出谐波电流补偿配电网，直至接受到协调级的微电网控制器新的发电任务指令。
优选的，步骤(4)操作需进行内膜控制器设计，其步骤为：
①、在光伏组串逆变器微处理器内部，输入r(s)定义为基波有功电流ip，输出y(s)定义为负载电流il，d(s)定义为电源电流is，g(s)为驱动电路输出补偿电流ic，内模控制器传递函数为gc(s)，内模控制器为gimc(s)，内部对象模型为gm(s)；
②、内膜控制器设计步骤为：a、确定内部对象模型gm(s)，驱动电路函数g(s)为：
b、模型分解，即把gm(s)分解为gm+(s)，gm-(s)两部分：
gm(s)＝gm+(s)·gm-(s)(2)
c、生成内模控制器，定义内膜控制器函数gimc(s)，
对传递函数g(s)中的纯滞后表达式e-τs采用一阶pade近似得到
根据式(1)、(2)、(3)、(4)，得到组串逆变器中的内膜控制器函数为：
则内模控制器传递函数为gc(s)为：
优选的，根据式(6)采用内模pi控制，则传递函数为gc(s)改写为：
由(7)式，则对应pi控制器参数kp,ki分别为:
优选的，所述的步骤(5)中，在组串逆变器的微处理器内，调整参数tf(在实验中tf取值为3.5τ)，即得到pi控制器优化的参数kp,ki值，谐波补偿电流指令
优选的，k为过程稳态增益，取值为4，t为过程时间常数，取值为0.8s，取值为0.06s。当gm(s)＝g(s)，即达到模型匹配，
gm+(s)是一个全通滤波器传递函数，gm-(s)是具有最小相位特性的传递函数，
tf为全通滤波器系数，此处阶次系数γ取值为1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：其通过构建α、β两相电压，计算得出基波有功幅值电流，然后检测出谐波电流补偿指令。通过多智能体技术，由协调级的微电网控制器对执行级的组串逆变器进行协调控制，由发电功能转化为谐波治理功能，在组串逆变器微处理器内，由于内模pi控制器只须调整一个参数能达到良好的控制效果,整定方法简单,克服了常规pi控制参数整定复杂的缺点,并且具有很好的动态特性，克服光伏发电的随机性，故采用内模pi控制器产生pwm信号，易于组串逆变器谐波的快速补偿，从而实现光伏组串逆变器的谐波控制功能，提高光伏分布式发电的电能质量；
在该方法中，通过多智能体技术，由协调级的微电网控制器对执行级的组串逆变器进行协调控制，由发电功能转化为谐波治理功能。另外，对谐波电流补偿指令采用内模pi控制生产pwm信号，内模pid控制器只须调整一个参数能达到良好的控制效果,整定方法简单,克服了常规pi控制参数整定复杂的缺点,并且具有很好的动态特性，易于组串逆变器谐波的快速补偿。
附图说明
图1为本发明的组串逆变器谐波电流检测框图；
图2为本发明的基于多智能体光伏逆变器协调控制体系框图；
图3为本发明的组串逆变器谐波电流补偿控制示意图。
图4为本发明的内膜控制器等效框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至4，本发明提供一种技术方案：一种光伏组串逆变器的谐波控制方法，第一步，电压电流信号检测：
参见图1，光伏组串逆变器的信号采集模块实时检测配电网母线电压us和负载电流il，经信号调理模块发送给微控制器。
第二步，微处理器计算基波有功电流ip：
参见图1，电网母线电压us,il为负载电流，p为瞬时有功功率，p为p的直流分量，ip、ip、ic分别为参考方法检测出的基波有功电流、基波有功电流、需要补偿的谐波电流。在微控制器内，由单相的负载电流il构造α、β两相电流
由母线电压us构造出α、β两相电压
瞬时有功功率为p＝uαiα+uβiβ，然后经过低通滤波器(lpf)，截止频率为50hz，根据图1，经过计算得到基波有功电流为
接着基波有功电流ip与负载电流相减il得出谐波补偿电流指令为
第三步，参见图2，协调级的微电网控制器在接受到组串逆变器传来的谐波补偿电流指令后，协调控制组串逆变器1暂停光伏发电任务，转化为进行谐波控制任务。首先进行内膜控制器设计，具体步骤为：
在光伏组串逆变器微处理器内部，参见图3，图4，输入r(s)定义为基波有功电流ip，输出y(s)定义为负载电流il，d(s)定义为电源电流is，g(s)为驱动电路输出补偿电流ic，内模控制器传递函数为gc(s)，内模控制器为gimc(s)，内部对象模型为gm(s)。
内膜控制器设计步骤为：
(1)确定内部对象模型gm(s)。参见图4，驱动电路函数g(s)为：
其中k为过程稳态增益，取值为4，t为过程时间常数，取值为0.8s，取值为0.06s。当gm(s)＝g(s)，即达到模型匹配，内膜控制器才可以达到最优设计。
(2)模型分解，即把gm(s)分解为gm+(s)，gm-(s)两部分：
gm(s)＝gm+(s)·gm-(s)(2)
其中gm+(s)是一个全通滤波器传递函数，gm-(s)是具有最小相位特性的传递函数。
(3)生成内模控制器，定义内膜控制器函数gimc(s)，
式中tf为全通滤波器系数，此处阶次系数γ取值为1。
对传递函数g(s)中的纯滞后表达式e-τs采用一阶pade近似得到
根据式(1)、(2)、(3)、(4)，得到组串逆变器中的内膜控制器函数为：
则内模控制器传递函数为gc(s)为：
第四步，微控制器对补偿电流进行内模pi控制生成spwm信号。根据式(6)采用内模pi控制，则传递函数为gc(s)改写为
由(7)式，则对应pi控制器参数kp,ki分别为:
参见图3，在组串逆变器的微处理器内，只需调整参数tf(在实验中tf取值为3.5τ)，即得到pi控制器优化的参数kp,ki值，谐波补偿电流指令
第五步，微处理器输出pwm信号至驱动电路进行谐波补偿。驱动电路模块接收微处理器发送的pwm信号，相应输出谐波电流补偿配电网，直至接受到协调级的微电网控制器新的发电任务指令。
在该方法中，通过多智能体技术，由协调级的微电网控制器对执行级的组串逆变器进行协调控制，由发电功能转化为谐波治理功能。另外，对谐波电流补偿指令采用内模pi控制生产pwm信号，内模pid控制器只须调整一个参数能达到良好的控制效果,整定方法简单,克服了常规pi控制参数整定复杂的缺点,并且具有很好的动态特性，易于组串逆变器谐波的快速补偿。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。