基于重復(fù)控制的無差拍光伏并網(wǎng)逆變器設(shè)計

王金玉,朱晨陽,孔德健

(1.東北石油大學(xué) 電氣信息工程學(xué)院,黑龍江 大慶 163318；2.國網(wǎng)冀北電力有限公司 檢修分公司,北京 102400)

0 引 言

風(fēng)能和光伏能源等可再生能源是減輕化石燃料燃燒造成污染的最佳解決方案。電流控制器使并網(wǎng)逆變器能根據(jù)其要求向電網(wǎng)注入有功和無功功率[1-2]。優(yōu)良的控制策略可以提高并網(wǎng)電能質(zhì)量,減少開關(guān)頻率及損耗[3]。目前,電流控制器使用可變頻率調(diào)制器,例如滯環(huán)和PI(Proportional Integral)控制器。由于變化的開關(guān)頻率可導(dǎo)致諧振問題,這是滯環(huán)控制的主要缺點,同時開關(guān)損耗也限制了其在低功率領(lǐng)域的應(yīng)用范圍[4]。隨著微處理器技術(shù)和計算速度的不斷提高,人們提出了適用于功率變換器的新型控制方案,如模糊邏輯控制、滑模變結(jié)構(gòu)控制和采用PWM(Pulse Width Modulation)的無差拍控制。

傳統(tǒng)無差拍控制器快速的動態(tài)響應(yīng)以及可使用任何調(diào)制方式而被廣泛應(yīng)用[5]。但其在基本實施過程中對負載參數(shù)的變化十分敏感[6],會給系統(tǒng)帶來較大的控制誤差,從而影響電流控制精度和系統(tǒng)響應(yīng)速度。為提高控制器性能并克服傳統(tǒng)無差拍控制器的限制,He等[7]提出了一種改進的加權(quán)電流平均控制的無差拍控制方法,并將電網(wǎng)電壓前饋補償加入到平均電流參考值中減小穩(wěn)態(tài)電流跟蹤誤差,但并網(wǎng)電流的THD(Total Harmonic Distortion)受電網(wǎng)電壓影響較大。Pichan等[8]針對三相四橋臂的離網(wǎng)逆變控制采用考慮中線電感的無差拍預(yù)測控制,但在模型參數(shù)變化時會增大穩(wěn)態(tài)誤差。由于重復(fù)控制可以有效跟蹤或消除周期性信號[9],因此在閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用的情況下以重復(fù)控制為基礎(chǔ)的控制器是可以有效跟蹤或消除任何周期信號,包括任何次諧波。……