[发明专利]一种单相并网光伏逆变器的电流预测控制方法有效

专利信息
申请号: 201910429182.7 申请日: 2019-05-22
公开(公告)号: CN110311404B 公开(公告)日: 2023-09-05
发明(设计)人: 熊兰;裴益民;张道健;柳慧梅 申请(专利权)人: 湖北工业大学
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38
代理公司: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 鲁力
地址: 430068 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要: 发明公开一种单相并网光伏逆变器的电流预测控制方法,适用于电压源型单相逆变器,其特征在于,所述控制方法将光伏电池输出的直流电流作为前馈量引入电流预测控制函数,同时采集光伏逆变器直流母线电压、电网电压和电网电流的信号,经过电流预测控制函数的计算,生成光伏逆变器的输出调制比,经正弦波脉宽调制模块得到开关管的占空比驱动信号,从而实现光伏逆变器的电流预测控制。本方法可以解决现有技术中的光伏电池最大功率跟踪响应速度慢、直流母线电压波动大、开关频率不固定、馈网电流对电网存在谐波污染等问题;具有控制算法简单、稳定性强、对单相并网逆变系统适应性好等优点。
搜索关键词: 一种 单相 并网 逆变器 电流 预测 控制 方法
【主权项】:
1.一种单相并网光伏逆变器的电流预测控制方法,适用于电压源型单相逆变器,其特征在于,所述控制方法将光伏电池输出的直流电流作为前馈量引入电流预测控制函数,同时采集光伏逆变器直流母线电压、电网电压和电网电流的信号,经过电流预测控制函数的计算,生成光伏逆变器的输出调制比,经正弦波脉宽调制模块得到开关管的占空比驱动信号,从而实现光伏逆变器的电流预测控制;所述方法包括如下步骤:步骤1,在线采样k时刻光伏电池输出直流电流id(k)和直流母线电压Vd(k);步骤2,根据步骤1的采样值,经过最大功率跟踪MPPT模块计算得到直流电压参考值Vref(k);步骤3,将步骤1采样的直流母线电压Vd(k)和步骤2得到的直流电压参考值Vref(k)作比较,经PI调节器调节后,与步骤1中采样的光伏电池输出直流电流id(k)相加,得到当前开关周期新的电流给定值的幅值icm(k);步骤4,在线采样k时刻电网电压Vs(k)和单相并网光伏逆变器的并网电流is(k),经锁相环PLL的计算得到电网电压Vs(k)的相位θ;再与步骤3得到的电流给定值的幅值icm(k)一同,利用如下公式计算得到当前开关周期新的电流指令值ici(k):ici(k)=icm(k)cos[ωt+θ+θc]其中,θc为可调相角,用于补偿开关周期延迟或前导功率因数调整;步骤5,根据当前周期电流预测值与下一开关周期逆变器输出调制比的关系得出如下预测函数式:其中,Ts为电网电压采样周期,L和R分别为所述单相并网光伏逆变器的电感值以及对应的等效电阻值;进而,将步骤2中采样得到的Vd(k)、步骤4在线采样的Vs(k)和is(k),以及电流指令值ici(k)一并带入电流预测函数式,得到下一开关周期逆变器输出调制比;步骤6,根据步骤5中的输出量,经正弦波脉宽调制得到占空比信号,并通过驱动电路驱动开关管,实现对光伏逆变器的电流预测控制。
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