光伏逆变器无源分数阶滑动模态控制器设计

被引：14

作者：

张鑫 ^{[1
]}

赖伟坚 ^{[1
]}

林泽宏 ^{[1
]}

陈威洪 ^{[1
]}

李敬光 ^{[1
]}

瞿凯平 ^{[2
]}

余涛 ^{[2
]}

机构：

[1] 广东电网有限责任公司东莞供电局

[2] 苏州华天国科电力科技有限公司

来源：

电力系统保护与控制 | 2019年 / 47卷 / 24期

关键词：

光伏逆变器; 最大功率跟踪; 无源分数阶滑动模态控制; 硬件在环实验;

D O I：

暂无

中图分类号：

TM464 [逆变器];

学科分类号：

080508 [光电信息材料与器件];

摘要：

设计了光伏逆变器无源分数阶滑动模态控制器(Passive Fractional-Order Sliding-Mode Controller, PFSMC)来实现不同运行条件下的最大功率跟踪。首先,基于跟踪误差构建储能函数,保留系统阻尼有益项以提高跟踪速率,并完全补偿其他的系统非线性以实现全局一致的控制性能。随后,引入分数阶滑动模态控制(Fractional-Order Sliding-Mode Control, FSMC)作为附加控制输入对储能函数进行能量重塑以提高光伏逆变器的动态响应性能,同时分数阶滑动模态的引入可大幅提高闭环系统的鲁棒性。为验证所提控制器的有效性,进行了两种算例研究,即光照强度变化和电网电压跌落。仿真结果表明,PFSMC与常规PID控制、无源控制(Passivity-BasedControl,PBC)和FSMC相比,其能在各类工况下实现最快的动态响应以及最低的超调量。最后,基于d Space的硬件在环实验(Hardware-in-the-Loop, HIL)验证了所提算法的硬件实现可行性。

引用

页码：145 / 153

页数：9

共 17 条

[1]

Backstepping based non-linear control for maximum power point tracking in photovoltaic system [J].

Naghmash ;

Armghan, Hammad ;

Ahmad, Iftikhar ;

Armghan, Ammar ;

Khan, Saud ;

Arsalan, Muhammad .

SOLAR ENERGY, 2018, 159 :134-141

[2]

Second order sliding mode-based MPPT control for photovoltaic applications.[J].A. Kchaou;A. Naamane;Y. Koubaa;N. M’sirdi.Solar Energy.2017,

[3]

A comparison of different global MPPT techniques based on meta-heuristic algorithms for photovoltaic system subjected to partial shading conditions.[J].Hegazy Rezk;Ahmed Fathy;Almoataz Y. Abdelaziz.Renewable and Sustainable Energy Reviews.2017,

[4]

Simulation and experimental design of a new advanced variable step size Incremental Conductance MPPT algorithm for PV systems.[J].Abdelhamid Loukriz;Mourad Haddadi;Sabir Messalti.ISA Transactions.2016,

[5]

Fractional order sliding-mode control based on parameters auto-tuning for velocity control of permanent magnet synchronous motor [J].

Zhang, BiTao ;

Pi, YouGuo ;

Luo, Ying .

ISA TRANSACTIONS, 2012, 51 (05) :649-656

[6]

Input output feedback linearization control and variable step size MPPT algorithm of a grid-connected photovoltaic inverter [J].

Lalili, D. ;

Mellit, A. ;

Lourci, N. ;

Medjahed, B. ;

Berkouk, E. M. .

RENEWABLE ENERGY, 2011, 36 (12) :3282-3291

[7]

A survey on control schemes for distributed solar collector fields. Part I: Modeling and basic control approaches.[J].E.F. Camacho;F.R. Rubio;M. Berenguel;L. Valenzuela.Solar Energy.2007, 10

[8]

基于扰动式MPPT控制的光伏并网系统间谐波分析模型 [J].