丁金勇 吕建国 徐炜基 孙 状

(南京理工大学自动化学院 南京 210094)

1 引言

近年来，随着光伏、风电等新能源发电的迅速发展，新能源并网技术的研究成为热点[1]。由于电压型光伏并网逆变器具有功率因数可控、电流正弦度高等优点，在智能电网、光伏发电等多个领域应用的十分广泛[2]。远距离输电以及大量非线性负载广泛被应用，电路中线路阻抗无法被忽略，使得电网稍呈现出感性，这种情况被定义为弱电网[3-5]。传统控制策略下的逆变器并网电流将会畸变，使逆变器和电网的运行情况恶化。因此，研究弱电网条件下并网逆变器的控制方法具有重要的现实意义。目前，并网逆变器控制技术包括：直接功率控制(Direct power control，DPC)、滞环控制(Hysteresis control)和模型预测控制(Model predictive control，MPC)等[6-9]。

模型预测控制通过建立系统预测模型，利用系统模型来预测系统在未来一段时间内的动态行为，在此基础上对针对系统所设计的优化目标函数进行滚动求解最优控制量，具有设计简单、动态响应速度快、多变量灵活控制、易于处理非线性约束等优点[10-13]，并且伴随着数字控制芯片处理能力的提高，模型预测控制在电力电子功率变换等领域得到了广泛应用[14-16]。对于LCL滤波器存在的谐振问题，无源阻尼方法通常在滤波电 容侧并联或串联阻尼电阻，达到谐振抑制的效 果[17-18]，然而该方法在系统运行时会产生额外的功率损耗，因此相关专家学者提出一种改变系统控制结构的有源阻尼方法。文献[19-20]对线性控制方法下的有源阻尼方法进行了研究，通过电容电流反馈，实现了对系统谐振频率的抑制。……