基于二重積分滑模控制的光伏并網系統

2018-09-12 04:33:14李志軍張仔坤奚文霞王娟張川博

現代電子技術 2018年17期

李志軍張仔坤奚文霞王娟張川博

摘要：為改善光伏并網逆變器的動態特性，根據逆變器數學模型，利用二重積分滑模控制，設計兩級結構的單相光伏并網控制系統。前級利用PI控制完成升壓穩壓，后級通過滑模控制實現逆變并網，完成滑動模態在逆變系統的理論推導。在此基礎上進行仿真研究，并與PI控制系統進行比較，其結果表明所提出的控制策略是正確的，并且具有實現簡單的特點。

關鍵詞：光伏發電；逆變器；控制器；控制算法； PI控制；二重積分滑模控制

中圖分類號： TN876?34； TM464 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2018）17?0128?04

Abstract： In order to improve the dynamic characteristic of PV grid?connected inverter， a single?phase PV grid?connected inverter system with two?stage structure was designed according to the mathematical model of the inverter and double integral sliding mode control. The PI control is used in the pre?stage to achieve the voltage boost and voltage stabilization， the sliding mode control is used in the backward?stage to realize the grid connection of the inverter. The theoretical derivation of the sliding mode in the inverter system is performed. The simulation study is carried out on the above basis. The proposed control system is compared with PI control system. The results show that the proposed control strategy is correct， and has the characteristic of easy implementation.

Keywords： photovoltaic generation； inverter； controller； control algorithm； PI control； double integral sliding mode control

0 引言

光伏發電技術是一項面向未來，具有深刻意義的新能源技術。并網逆變器作為光伏發電系統的關鍵設備之一，其控制方法的選擇對提高光伏發電效率、提升供電品質具有重要意義[1?3]。常規控制方法有PI控制以及電流環和電壓環的雙閉環控制。PI控制易于實現，但電流跟蹤誤差較大。雙閉環控制效果較好，但是系統控制方案實施相對復雜[4?7]。在現代控制理論中，利用先進的控制策略，不僅可以提高系統的整體控制性能，有時可使技術實施方案大大簡化。由于滑模變結構控制具有優良的動態性能和易于實現等特點，在現代控制中得到越來越多的關注[8?12]。本文將滑模變結構控制理論引入到光伏并網逆變器控制系統中，采用二重積分滑模控制（Double Integral Sliding Mode Control，DISMC）方法，完成滑動模態在光伏并網系統中的理論推導，并且分別利用PI控制和滑模控制兩種控制方法實現逆變并網，其結果表明控制方案的可實現性及簡易性。