基于自抗扰控制的单相光伏并网逆变控制器设计
2021-05-07许晋飞刘德君薛若楠
北华大学学报(自然科学版) 2021年2期
许晋飞,刘德君,薛若楠
(1.北华大学电气与信息工程学院,吉林 吉林 132021;2.北华大学工程训练中心,吉林 吉林 132021)
近年来,作为清洁能源的太阳能受到了国内、外学者的普遍关注.并网逆变器是单相光伏并网发电系统的主要元件之一,能够将光伏阵列产生的直流电逆变转换为交流电,从而实现光伏并网发电系统准同步并网或同步并网[1],而其控制技术的优劣直接影响到系统入网电流的电能质量,因此,研究逆变器的并网控制技术具有重要的现实意义.针对光伏发电系统存在的并网功率波动大、谐波含量高、系统稳定性差等问题,学者们开展了深入研究,提出了双电流环控制结构[2]、线性自抗扰控制的有源阻尼方法[3]、基于准PR控制器的陷波滤波器控制策略[4]、电网电压比例前馈控制策略[5]等控制方法.本研究在分析LCL单相光伏并网逆变控制系统原理的基础上,将系统的电流外环引入线性自抗扰控制器,并将其与电网电压前馈控制相结合,设计一个以三阶线性自抗扰控制器为基础的控制系统,实现对入网电流的快速无静差跟踪,对扰动的抑制能力更强;根据并网逆变系统元件参数,对LCL滤波器参数的设计进行详细分析,并通过MATLAB仿真对控制系统抑制电网电压波动的性能进行验证.
1 系统结构及数学模型
LCL型单相光伏并网逆变器控制系统结构见图 1.其中:VT1~VT4为绝缘栅双极型晶体管;L1、L2、C分别为LCL型逆变器的逆变侧电感、网侧电感和交流侧滤波电容;……
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