[发明专利]一种光伏并网逆变器的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种光伏并网逆变器的控制系统，其特征在于：包括QPR控制器和H∞控制器；所述QPR控制器用于对光伏并网逆变器中直流母线电压的外环控制；所述H∞控制器用于对光伏并网逆变器中并网电流的控制；

所述系统的控制方法包括以下步骤：

通过QPR控制器对直流母线电压的外环进行控制，并获得光伏并网逆变器的输出的直流电流的参考幅值；

根据所述参考幅值与电流实际值，获得电流差值；所述电流实际值为未经QPR控制器控制时，光伏逆变器输出端提取的电流实际值；

将所述电流差值作为H∞控制器的输入，获得光伏并网逆变器的实际控制量；

通过对所述实际控制量进行脉宽调制，从而实现对光伏并网逆变器的并网电流控制；

所述实际控制量由以下步骤计算得到：

根据所述电流差值，计算在dq直流坐标系下的控制量u’；

所述控制量u’通过dq/abc坐标系变换后得到abc坐标系下的实际控制量u；

所述控制量u’由公式(6)计算得到：

其中，u’为控制量，C_∞为根据H∞控制理论设计出的补偿器，ΔI_d，ΔI_q为电流参考值I_d^*与I_q^*与QPR控制器的输出之间的差值，并作为补偿器C_∞的输入；补偿器C_∞的输出则表示为C_∞(ΔI_d)，C_∞(ΔI_q)且输出为电压值；V_inv为逆变器电压，u_d为d轴上的电压分量、u_q为q轴上的电压分量，V_dc为直流母线电压实际值，ΔI_d为d轴上的电流差值，ΔI_q为q轴上的电流差值。

2.根据权利要求1所述伏并网逆变器的控制系统，其特征在于：所述H∞控制器由以下步骤获得：

根据被控对象P的状态空间方程获得被控对象P的传递函数P(s)；

对所述传递函数P(s)进行加权函数优化，获得广义被控对象P’的传递函数矩阵；

利用matlab程序求解出H∞控制器的传递函数C_∞(s)，获得H∞控制器。

3.根据权利要求2所述伏并网逆变器的控制系统，其特征在于：所述被控对象P的传递函数P(s)为：

P(s)＝[D₁ D₂]+C₁(sI-A)^-1[B₁ B₂] (1)

其中，s为传递函数中的复参数，I为单位矩阵，A、B₁、B₂、C₁、D₁、D₂为系统状态空间矩阵。

4.根据权利要求2所述伏并网逆变器的控制系统，其特征在于：所述广义被控对象P’为基于被控对象P，使用加权函数优化得到的被控对象，其传递函数矩阵为：

其中，P₁₁、P₁₂为传递函数P(s)分块，W₁，W₂，W₃为加权函数，I为单位矩阵，s为传递函数中的复参数。

5.根据权利要求2所述伏并网逆变器的控制系统，其特征在于：所述H∞控制器的传递函数C_∞(s)为：

其中，s为传递函数中的复参数。