[发明专利]基于模型设计开发的光伏逆变器控制系统与方法

摘要

本发明涉及一种基于模型设计开发的光伏逆变器控制系统与方法。该发明采用基于模型设计方法实现模糊控制策略的控制器代码生成，开发光伏逆变器控制系统。模糊控制器通过调节直流电压、系统电流，保证了光伏输出电压、电流的稳定可靠性。基于模型设计的光伏逆变器控制系统，采用MATLAB/Simulink与DSP联合开发方法，完成控制系统从仿真模型到DSP(数字信号处理器)控制代码自动生成的步骤，有效解决了传统开发模式中存在系统算法设计与硬件脱节的弊病，避免了控制器仿真参数在实际硬件中无法使用，需要重新盲目调节的问题，实现了数字控制仿真与代码编写无缝衔接，有效缩短了光伏逆变器控制系统的开发周期。

主权项

一种基于模型设计开发的光伏逆变器控制系统，其特征在于，包括：锁相环模块(6)，输入端接收大电网电压信号Vgrid，用于完成光伏逆变器与大电网的频率和相角的同步，向abc‑dq坐标转换模块(7)输出大电网的频率和相角θ；abc‑dq坐标转换模块(7)，用于根据大电网的频率和相角，将逆变器输出电流信号Iinverter从abc坐标系转换到两相dq静止坐标系下；第一差值运算模块(8)，用于将两相dq静止坐标系下的q轴电流信号Iq与设定的q轴电流参考值Iq_ref做差运算；第一模糊控制器(9)，用于根据第一差值运算模块(8)输出的q轴的电流差值Iq_err，得到q轴的指令电压值Vq；第二差值运算模块(10)，用于将光伏直流电压Vdc与设定的直流电压参考值Vdc_ref做差运算；第二模糊控制器(11)，用于根据第二差值运算模块(10)输出的直流电压的差值Vdc_err，得到d轴的电流参考值Id_ref；第三差值运算模块(12)，用于将两相dq静止坐标系下的d轴电流信号Id与第二模糊控制器(11)输出的d轴电流参考值Id_ref做差运算；第三模糊控制器(13)，用于根据第三差值运算模块(12)输出的d轴的电流差值Id_err，得到d轴的指令电压值Vd；SVPWM生成器(14)，根据第一模糊控制器(9)输出的q轴的指令电压值Vq和第三模糊控制器(13)输出的d轴的指令电压值Vd，计算得到PWM驱动波；系统保护模块(15)，根据大电网电压信号Vgrid和光伏逆变器输出电流信号Iinverter、电压信号Vinverter的状态信息，与设定的保护阈值进行比较，得到并网开 关的控制信号。