小功率光伏发电并网逆变器控制技术的研究

绿色可再生新能源依托其自身的优势,在全世界范围内得到了广泛的应用与推广,从目前国内外能源行业的发展趋势来看,分布式能源能否成为高效、优质的新兴能源主要取决于其对并网逆变器控制技术的研究。由于逆变器并网时会受到各种因素的干扰,极大影响了电网的正常工作。因此,如何提高逆变器动态控制性能,保证并网电能质量就显得尤为重要。首先建立了含有LCL滤波电路的逆变器数学模型,概述了LCL滤波电路的滤波性能和参数选择方法。由于LCL滤波电路存在谐振峰值,会影响控制系统稳定性,因此,论文比较了各种阻尼方法的优缺点,并介绍了几种逆变器经典控制策略,包括:多重比例-谐振网侧电流反馈控制方法和偏差解耦扰动观测器控制方法。模型预测控制因其具有良好的抗干扰性能和鲁棒性,比其它控制器更适合对并网电流进行控制。本文提出一种改进型模型预测控制,该算法在继承传统模型预测控制滚动优化、反馈校正的基础上,通过对被控电流进行两步预测,将k+2时刻的预测电流带入目标函数,得到最优控制解,用求解得到的最优解序列控制SVPWM,该算法在负载参数、参考指令电流发生突变时,均能够保证良好的动态稳定性。电力系统在正常工作时,电网频率会偏离额定频率50Hz,此时传统重复控制系统已经无法有效控制并网逆变器,因此,论文对传统的LCL并网逆变器重复控制进行优化,提出一种改进型控制方案,该方案首先对LCL型并网逆变器在αβ两相静止坐标系下的数学模型进行简化,同时并联接入考虑电网频率偏差的辅助重复控制支路,并依据稳定条件设计辅助支路的权重系数,通过Matlab/Simulink仿真验证改进型控制方法在频率出现波动时可以保证良好的控制性能。