一种基于逆系统的三相光伏并网逆变器的控制方法

摘要

本发明公开了一种基于逆系统的三相光伏并网逆变器的控制方法，采用非线性逆系统方法推导出三相光伏并网逆变器的逆系统模型，构造出伪线性系统，对有功电流、无功电流、直流电压进行解耦控制，通过独立控制有功电流、无功电流，实现对电网的有功输出和单位功率因数控制。该控制方法控制效率高，简单可靠，适用范围广。

主权项

1.一种基于逆系统的三相光伏并网逆变器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、检测电网侧三相电压u_a、u_b、u_c和三相电流i_a、i_b、i_c，分别对三相电压和三相电流进行abc/dq变换，得到dq轴上的瞬时有功分量i_d,u_d和瞬时无功分量i_q,u_q，同时用电压传感器和电流传感器分别对三相光伏并网逆变器直流侧电压u_dc和直流侧电流i_g采样；步骤二、对步骤一中采样得到的直流侧电压和直流侧电流采用最大功率点跟踪方法，得到给定直流电流将给定直流电流与经过数字滤波器F1(S)滤波后的瞬时有功电流分量i_d相减的差值、给定并网逆变器输出的q轴无功电流与经过数字滤波器F2（S）滤波后的瞬时无功电流分量i_q相减的差值分别作为变系数滑膜控制器的两个输入，其中，设置并网逆变器输出的q轴无功电流步骤三、将步骤一中获得的瞬时有功分量i_d,u_d、瞬时无功分量i_q,u_q和三相光伏并网逆变器直流侧电压u_dc作为逆系统模型的状态变量X的五个分量；将步骤二中变系数滑膜控制器的输出信号分别作为逆系统的输入v₁，v₂来构建逆系统模型如下：$\left\{\begin{array}{c}{u}_1=-\frac{2{\mathrm{Rx}}_1}{x_3}+\frac{2\omega {\mathrm{Lx}}_2}{x_3}+\frac{2u_d}{x_3}-\frac{2{\mathrm{Lv}}_1}{x_3}\\ u_2=-\frac{2{\mathrm{Rx}}_2}{x_3}-\frac{2\omega {\mathrm{Lx}}_1}{x_3}+\frac{2u_q}{x_3}-\frac{2{\mathrm{Lv}}_2}{x_3}\end{array}\right.$式中，u₁、u₂为逆系统模型的输出信号，R为包括电抗器电阻在内的每相线路的电阻；L为每相交流线电抗器的电感；v₁，v₂为γ阶逆系统模型输入，γ={1 1}；ω为电网电压矢量的旋转角速度，[x₁ x₂ x₃]^T=[i_d i_q u_dc]^T；步骤四，将逆系统与三相光伏并网逆变器串联，构成一个伪线性系统，通过逆系统的输出u₁、u₂进而控制三相光伏并网逆变器的开关管的PWM脉冲信号的输出。