[发明专利]基于光伏多电平逆变器并网的变指数积分复位控制方法

说明书

本发明公开了一种基于光伏多电平逆变器并网的变指数积分复位控制方法，该控制方法包括：测量直流侧每一级联单元的光伏电源输出电压和逆变器直流侧输入电流；通过最优功率点跟踪法，计算出逆变器直流侧的参考电压；经过电压电流双环控制，计算出正弦调制波的幅值；测量电网电压和电流，通过锁相环，计算调制波的频率和相角；引入指数r和L，其中，L=1，r∈N₊或L=2，r=2，计算正弦调制波的r次幂，记为正弦r次幂调制波；计算正弦调制波r‑L次幂，进行积分和复位，记为类锯齿波；把调制波和载波进行比较，产生脉宽接近正弦变化的方波；移相产生多路具有相位差的脉宽接近正弦变化的方波；根据电路运行情况，调整r和L，获得多种常见的简化积分复位法。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域。具体涉及一种基于光伏多电平逆变器并网的变指数积分复位控制方法(Variable Exponent Integrate Reset Control,VEIRC)。

背景技术

逆变器控制方法有很多种，非线性控制方法中，积分复位法是很常见的一种，通常情况是采用积分复位器进行控制。

传统的积分复位器包括积分器、比较器和S-R触发器。S-R触发器的R(Reset,复位)端与比较器的一个输出端连接,积分器的输出端与比较器的另一个输入端连接,S-R触发器的输出端与积分器的复位端连接,触发器的输出Q端与选择开关连接，选择开关的输出用于控制逆变器开关器件的开通与关断。

根据比较器的输入不同，可以划分不同的控制方法。现在用得比较广泛的是单周控制(One Cycle Control,OCC)和能量平衡控制(Energy Balance Control,EBC)。比较器是两个信号的比较，对于OCC来说，其中一个输入信号是电网侧参考电压，这个信号是通过计算得出的正弦调制波；另一个信号是直流侧电压源输出电压通过积分得到的信号。对于EBC来说，其中一个输入信号是电网侧参考电压和电网侧参考电流的乘积，电压参考值是通过计算得出的正弦调制波，由于理想状态下，电压和电流是同相位的，即功率因数为1，因此电流参考值是和电压参考值同频同相但是不同幅值的正弦调制波；另一个信号，是直流侧电源输出电压和电流乘积的积分，再加上两次采样间隔滤波器损耗的能量。

虽然OCC和EBC的动态性能在一定程度上会比传统的正弦脉宽调制(SinusoidalPulse Width Modulation,SPWM)要好，但是OCC比SPWM多了一个电压传感器，而EBC比SPWM多了一个电压传感器和一个电流传感器。对于光伏多电平逆变器并网系统如图1所示，采用开关管——二极管多电平级联拓扑结构，则每一级都需要一个控制器，因此其控制器和传感器的使用会随着多电平级数的增加而增加。

当光伏电源发生不平衡局部遮阴时，例如其中某一个单元发生遮阴，其他单元正常工作时，由于OCC和EBC引入了二极管两端的电压和电流，因此在计算时会让本来由于遮阴引起电压下降的单元加剧电压下降，并加速系统崩溃。

传统积分复位器需要时钟脉冲进行触发，触发脉冲占空比越小，系统越稳定，纹波越小。然而硬件电路的触发脉冲是需要一定的脉宽才能被触发。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种基于光伏多电平逆变器并网的变指数积分复位控制方法，该方法根据拓扑结构的特点，可以根据系统不同运行情况，方便快速进行调整，以确保系统的稳定运行。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：