[实用新型]一种两级式光伏逆变器并网控制装置

说明书

一种两级式光伏逆变器并网控制装置，包括：光伏阵列模块、DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路、DC/DC控制模块和DC/AC控制模块；其中，DC/DC控制器模块中包括有第一线性自抗扰控制模块；DC/AC控制模块包括有第二线性自抗扰控制模块和第三线性自抗扰控制模块，设置的第一线性自抗扰控制模块、第二线性自抗扰控制模块和第三线性自抗扰控制模块用于消除扰动，使系统鲁棒性强。本实用新型结构简单，实现方便，既消除了系统扰动，使并网电流的谐波含量较低，又增强了系统的鲁棒性。

技术领域

本实用新型属于电力电子变换技术领域，涉及一种两级式光伏逆变器并网控制装置。

背景技术

随着社会的进步与发展，传统能源的消耗不仅不能满足人类未来的需求，而且还会带来环境污染等问题，因此大力发展新能源成为一种必然趋势，而太阳能作为一种最理想的新能源，可以为光伏阵列供应能源。

逆变器作为太阳能发电系统与电网联系的接口，在并网系统中起到至关重要的作用。工作的时候，光伏组件输出的功率经过DC/DC变换器升压，再经DC/AC变换器接入电网。为了获得较高品质的并网电流，逆变器通过逆变侧的LCL滤波器经线路阻抗在公共耦合点和电网联结在一起。LCL型滤波器相比于单电感Ｌ型滤波器，可以利用较小的总电感值对系统高频毛刺实现更好的抑制效果，而LCL型滤波器容易产生谐振，使并网电流发生畸变。

传统的控制策略采用PI控制器，逆变器的输出通过LCL滤波器和电网耦合连接在公共耦合点。当逆变器采用正弦脉宽调制技术时存在惯性环节，采用PI控制器时两级式光伏逆变器并网系统存在较长的延时；由于光伏阵列受光照强度、环境温度等不定因素影响，PI控制器对这些扰动调节乏力；电网中含有低次谐波，将低次谐波看作扰动，PI控制器调节效果受限制。传统的PI控制器的并网电流不仅与LCL滤波器的阻抗有关而且还与并网电压有关。LCL滤波器阻抗值的不同同时并网电压中的谐波等扰动都会影响并网电流的品质。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种结构简单、抗干扰性强且响应速度快的两级式光伏逆变器并网控制装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：一种两级式光伏逆变器并网控制装置，包括光伏阵列模块、DC/DC变换电路、DC/AC逆变电路、DC/DC控制模块和DC/AC控制模块；

所述DC/DC控制器模块包括：最大功率跟踪模块、第一线性自抗扰控制模块和脉冲宽度调制模块，最大功率跟踪模块的电流输入端连接光伏阵列模块中的光伏极板的电流采集输出端；光伏极板的电压采集输出端连接最大功率跟踪模块的电压输入端和第一线性自抗扰控制模块的第二输入端；第一线性自抗扰控制模块的第一输入端连接最大功率跟踪模块的输出端；第一线性自抗扰控制模块的输出端连接脉冲宽度调制模块的输入端，脉冲宽度调制模块的输出端控制DC/DC变换电路中的光伏功率管的导通和关闭；

所述DC/AC控制器模块包括：锁相模块、正弦基准波生成模块、第二线性自抗扰控制模块、正弦脉宽调制模块、第三线性自抗扰控制模块和乘法器模块；DC/AC逆变电路中稳压电容上的电压输入到第三线性自抗扰控制模块的第一输入端，稳压电容的参考电压输入到第三线性自抗扰控制模块的第二输入端，第三线性自抗扰控制模块的输出端连接乘法器模块的第二输入端，锁相模块的输入端连接交流电网，锁相模块的输出端连接正弦基准波生成模块的输入端，正弦基准波生成模块的输出端连接乘法器模块的第一输入端，乘法器模块的输出端连接第二线性自抗扰控制模块的第一输入端，第二线性自抗扰控制模块的第二输入端上输入DC/AC逆变电路中滤波电感的输入电流，第二线性自抗扰控制模块的输出端与正弦脉宽调制模块的输入端连接，正弦脉宽调制模块输出信号控制DC/AC逆变电路中四个功率管的导通与关断。

所述第一、第二或第三线性自抗扰控制模块均包括第一减法器、第二减法器、第三减法器、第一加法器、第二加法器、第一积分器、第二积分器、比例系数模块、第一控制增益模块、第二控制增益模块、第一系数模块和第二系数模块；