[发明专利]光伏直驱系统及其控制方法

权利要求书

1.一种光伏直驱系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据光伏直驱系统中的光伏单元、负载单元和电网单元之间的能量平衡关系，采用电压外环电流内环控制方法，控制所述电网单元的网侧换流器；

根据所述负载单元中的负载在同步旋转坐标系下的数学模型，采用模型参考自适应控制方法，控制所述负载运行；

根据动态负载跟踪MPPT自适应步长控制方法，控制所述光伏单元。

2.根据权利要求1所述的光伏直驱系统控制方法，其特征在于，所述根据光伏直驱系统中的光伏单元、负载单元和电网单元之间的能量平衡关系，采用电压外环电流内环控制方法，控制所述电网单元的网侧换流器，包括如下步骤：

根据所述光伏单元、所述负载单元和所述电网单元之间的所述能量平衡关系，设置控制目标和约束条件；

根据所述控制目标和所述约束条件，对所述网侧换流器进行坐标转换，得到所述网侧换流器在所述同步旋转坐标系下的数学模型；

根据所述网侧换流器在所述同步旋转坐标系下的数学模型，按照所述电压外环电流内环控制方法对所述网侧换流器进行控制。

3.根据权利要求2所述的光伏直驱系统控制方法，其特征在于，所述根据所述网侧换流器在所述同步旋转坐标系下的数学模型，按照所述电压外环电流内环控制方法对所述网侧换流器进行控制，包括如下步骤：

预设所述网侧换流器的直流侧电压参考值，并实时监测所述网侧换流器的直流侧电压实际值；

对所述直流侧电压参考值与所述直流侧电压实际值的差值进行PI调节后，输出所述网侧换流器的网侧电流的直流分量参考值；

实时检测所述网侧换流器的网侧电流的直流分量实际值，对所述网侧电流的直流分量参考值与所述网侧电流的直流分量实际值的差值进行所述PI调节；

将所述网侧电流的直流分量参考值与所述网侧电流的直流分量实际值的差值进行所述PI调节后的第一输出结果，与所述电网单元输出的电网电压的直流分量、所述网侧换流器的网侧电压的直流分量以及所述网侧换流器的网侧电感参数求和，经脉宽调制后输出第一脉冲信号；

将所述第一脉冲信号输入至所述网侧换流器，控制所述网侧换流器中的功率开关器件运行。

4.根据权利要求3所述的光伏直驱系统控制方法，其特征在于，所述根据所述网侧换流器在所述同步旋转坐标系下的数学模型，按照所述电压外环电流内环控制方法对所述网侧换流器进行控制，还包括如下步骤：

设置所述网侧换流器的所述网侧电流的交流分量参考值为零，并实时检测所述网侧换流器的所述网侧电流的交流分量实际值；

对所述网侧电流的交流分量参考值与所述网侧电流的交流分量实际值进行所述PI调节；

将所述网侧电流的交流分量参考值与所述网侧电流的交流分量实际值的差值进行所述PI调节后的第二输出结果，与所述电网单元输出的电网电压的交流分量、所述网侧换流器的网侧电压的交流分量以及所述网侧换流器的所述网侧电感参数求和，经脉宽调制后输出第二脉冲信号；

将所述第二脉冲信号输入至所述网侧换流器，控制所述网侧换流器中的所述功率开关器件运行。

5.根据权利要求1所述的光伏直驱系统控制方法，其特征在于，所述根据所述负载单元中的负载在同步旋转坐标系下的数学模型，采用模型参考自适应控制方法，控制所述负载运行，包括如下步骤：

根据所述负载在所述同步旋转坐标系下的数学模型，选取所述负载的本体模型作为参考模型，所述负载在所述同步旋转坐标系下的数学模型中的电流模型作为可调模型，对所述电流模型化简；

将所述电流模型化简后，设计并联可调模型；

根据POPOV超稳定性理论和所述并联可调模型得到所述负载的转速算法；

根据所述负载的所述转速算法，控制所述负载运行。