多谐振VPI和PI联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法

文档序号:31870746发布日期:2022-10-21 19:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.多谐振vpi和pi联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,单相光伏并网逆变器为单相lcl型光伏并网逆变器,其特征在于,执行如下步骤s1-步骤s6,完成单相lcl型光伏并网逆变器并网:s1:以lcl滤波器作为单相lcl型光伏并网逆变器的入网滤波器,通过添加电容电流反馈系数k,引入有源阻尼,得到阻尼电流i
b
,抑制lcl滤波器谐振尖峰;s2:基于vpi控制器,通过加入截止频率,构成准vpi控制器;s3:基于s2所获得的准vpi控制器,通过并联至少两个截止频率不同的准vpi控制器,构成多谐振vpi控制器,将给定并网电流i
ref
与实际并网电流i0的差值作为多谐振vpi控制器的输入,获得多谐振vpi控制器的输出;s4:将并网电流直流量参考值i
dc
与实际并网电流i0的差值作为pi控制器的输入,获得pi控制器的输出;s5:将多谐振vpi控制器的输出与pi控制器的输出相加,相加后所得的信号与阻尼电流i
b
做差得到误差电流i
a
,误差电流i
a
经过正弦脉宽调制,输出作为逆变器开关管开通与关断的控制信号,完成单相lcl型光伏并网逆变器并网;s6:单相lcl型光伏并网逆变器的输出电流经过lcl滤波器,得到实际并网电流i0,获得多谐振vpi和pi联合控制的单相lcl型光伏并网逆变器的开环传递函数,通过设置开环传递函数的参数,保证并网系统的稳定性。2.根据权利要求1所述的多谐振vpi和pi联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤s1中所述lcl滤波器的传递函数y
lcl
(s)和lcl滤波器的谐振角ω
n
如下式:如下式:式中,k
pwm
为直流侧电压与三角载波幅值的比值,k为电容电流反馈系数,l1、l2为lcl滤波器中的电感值,c0为lcl滤波器中电容c0的电容值,s为复频率。3.根据权利要求1所述的多谐振vpi和pi联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤s2中所述vpi控制器的传递函数g
vpi
(s)如下式:所述准vpi控制器的传递函数g
准vpi
(s)如下式:式中,k
kp
为vpi控制器的比例系数,k
ir
为vpi控制器的谐振系数,ω
r
为vpi控制器的基波频率,ω
c
为谐振频率处带宽,s为复频率。4.根据权利要求1所述的多谐振vpi和pi联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤s3中将直流母线电压u
bus
与给定的基准电压u
ref
的误差经过pi控制器调节获得并网电流的基准幅值i
r
,通过锁相环控制算法求得电网电压相位正弦值sin(ωt+θ),sin(ωt+θ)与并网电流的基准幅值i
r
相乘获得给定并网电流i
ref

5.根据权利要求1所述的多谐振vpi和pi联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤s3中所述多谐振vpi控制器的传递函数g
多谐振vpi
(s)如下式:式中,n表示待抑制的谐波次数,k
kp
为vpi控制器的比例系数,k
ir
为vpi控制器的谐振系数,ω
r
为vpi控制器的基波频率,ω
c
为谐振频率处带宽,s为复频率。6.根据权利要求5所述的基于vpi和pi联合控制的光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,所述多谐振vpi控制器由四个截止频率不同的准vpi控制器并联构成,各准vpi控制器所针对的谐波次数分别为1、3、5、7次谐波。7.根据权利要求1所述的基于vpi和pi联合控制的光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤s4中pi控制器的传递函数g
pi
(s)如下式:式中,k
p
为pi控制器的比例系数,k
i
为pi控制器的积分系数,s为复频率。8.根据权利要求1所述的基于vpi和pi联合控制的光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤s5中误差电流i
a
作为调制波,经过正弦脉宽调制,输出的信号作为单相lcl型光伏并网逆变器的开关管导通与关断的控制信号,实现单相lcl型光伏并网逆变器并网。9.根据权利要求1所述的基于vpi和pi联合控制的光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤s6中多谐振vpi和pi联合控制的单相lcl型光伏并网逆变器的开环传递函数g
open
(s)如下式:式中,g
多谐振vpi
(s)为多谐振vpi控制器的传递函数,g
pi
(s)为pi控制器的传递函数,k
pwm
为直流侧电压与三角载波幅值的比值,k为电容电流反馈系数,l1、l2为lcl滤波器中的电感值,c0为lcl滤波器中电容c0的电容值,s为复频率。

技术总结
本发明公开了多谐振VPI和PI联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,包括:在矢量比例积分(Vector Proportional Integral,VPI)控制器中加入截止频率,构成准VPI控制器;并联多个不同频率准VPI控制器,构成多谐振VPI控制器,将给定并网电流i


技术研发人员:张兰红 杨亚 仓竹荣 仓思雨 王秀琳
受保护的技术使用者:盐城工学院
技术研发日:2022.05.19
技术公布日:2022/10/20
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