[发明专利]一种主动参与调频的双级式光伏并网逆变器控制方法及系统

权利要求书

1.一种主动参与调频的双级式光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，

所述方法包括：

步骤1，根据光伏阵列的输出功率和输出电压，基于线性拟合算法，获得光伏阵列的输出功率与输出电压关系的拟合系数；

步骤2，基于双级式光伏发电系统结构，对逆变器的电压外环控制引入频率补偿量，利用频率补偿量和直流电压参考值对并网侧直流电压进行补偿；补偿后得到的信号经过PI控制器得到电流内环控制的直流电流参考值；其中，频率补偿量，是根据实际频率与系统额定频率的差值，引入调节系数获得的；

步骤3，在MPPT控制下，获取双级式光伏发电系统中Boost变换器调制信号的占空比d；

步骤4，利用拟合系数、调节系数和占空比构造双级式光伏发电系统中从负荷扰动到频率扰动的传递函数；

步骤5，利用双级式光伏发电系统中从负荷扰动到频率扰动的传递函数对光伏渗透下的电网频率模型进行修正，得到双级式光伏发电系统的电网频率模型；

步骤6，基于双级式光伏发电系统的电网频率模型实现双级式光伏并网逆变器控制。

2.根据权利要求1所述的主动参与调频的双级式光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，

步骤1中，当光伏阵列的输出功率运行于最大功率点左侧时，利用线性拟合算法对输出功率进行处理，得到如下关系式：

P＝aU_PV+b

式中，

P为光伏阵列的输出功率，

a和b分别为拟合系数和常数系数，

U_PV为光伏阵列的输出电压。

3.根据权利要求2所述的主动参与调频的双级式光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，

步骤2中，基于双级式光伏发电系统结构，考虑网侧逆变器的双闭环控制策略，在逆变器的电压外环控制中引入的频率补偿量满足如下关系式：

Δω＝k(ω-ω₀)

式中，

Δω为频率补偿量，

k为调节系数，

ω为实际频率，

ω₀为系统额定频率。

4.根据权利要求3所述的主动参与调频的双级式光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，

在光伏阵列与逆变器之间串联变换器获得双级式光伏发电系统结构。

5.根据权利要求4所述的主动参与调频的双级式光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，

步骤3中，在MPPT控制下，双级式光伏发电系统中Boost变换器的控制策略为：光伏阵列的输出电压U_PV和电流i_PV经最大功率跟踪MPPT输出直流电压参考值U_PVref，输出电压U_PV与直流电压参考值U_PVref之间的误差信号经PI控制器和PWM调制后输出占空比d的调制信号，进而驱动Boost变换器正常工作。

6.根据权利要求5所述的主动参与调频的双级式光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，

步骤4中，负荷扰动时，双级式光伏发电系统的输出功率变化量满足如下关系式：

ΔP＝aΔU_PV＝adΔU_dc＝adkΔω

式中，

ΔP为光伏阵列的输出功率变化量，

ΔU_PV为光伏阵列的输出电压变化量，

ΔU_dc为并网侧直流电压变化量，

d为占空比，

k为调节系数。

7.根据权利要求6所述的主动参与调频的双级式光伏并网逆变器控制方法，其特征在于，

双级式光伏发电系统中，从负荷扰动到频率扰动的传递函数