[发明专利]一种新型大功率光伏逆变器

说明书

本发明提供的一种新型大功率光伏逆变器，包括前级Boost DC/DC升压电路和带可控谐振阻尼LC滤波器的DC/AC逆变器,前级用于实现Boost升压作用和最大功率点跟踪控制；后级采用双环控，将输出电流作为内环，采用准PRD调节器进行控制，使其输出电流稳定；直流母线电压作为外环控制，采用带低通滤波器的PI调节器校正成Ⅱ型系统，作为内环的电流参考值；本光伏逆变器将传统的微分控制和准比例谐振控制合起来，即在PR控制中加入微分控制，准PRD控制既保留了准PR控制的低频特性，又不损害PID控制的高频衰减，实现零稳态误差，提高了系统的稳定性，加快系统的动态响应速度，改善了系统的动态性能。

技术领域

本发明涉及一种光伏逆变器，尤其涉及一种新型大功率光伏逆变器。

背景技术

在环境污染严重以及能源日益紧缺的今天，开发和利用可再生绿色能源已经成为人类的迫切需要。太阳能作为可再生能源之一，在近些年来引起了世界各国政府和能源专家的高度重视，光伏发电技术已经成为研究的焦点。逆变器的控制目标是为了提高逆变器输出电压的稳态和动态性能，这与逆变器的控制策略息息相关。现有的控制策略虽然在很大程度上能满足控制需要，但都存在一些缺点：传统的比例微分控制可以提供超前的相位，对于提高系统的相角裕度、减少超调时间等十分有利，但不利于改善系统的控制精度；比例积分控制能够保证系统的控制精度，但会引起相位的滞后，是以牺牲系统的快速性为代价提高系统的稳定性；模糊自整定PI控制虽然有较强的鲁棒性和自适应能力，但模糊变量的量化等级和模糊规则都受到一定的限制，稳态时存在一定的误差；比例积分微分控制兼有二者的优点，但实现与调试复杂，具有稳态幅值和相位误差，并且抗干扰能力有限；基于模糊参数自校正PID控制的三维规则库给设计一个性能良好的控制器增加了诸多困难；准比例谐振控制不仅可以消除信号跟踪过程中的稳态误差，还可以用于特定次谐波的补偿，系统可以采用的控制方法较多，每一种控制方法都有其特点和适用场合。因此，可以将不同的控制方法进行整合形成复合控制，以实现取长补短，形成更有效的控制方案。PR控制是利用谐振控制对传统PI控制的一种改进，

因此，需要一种将本文将传统的微分控制和准比例谐振控制结合起来的新型大功率光伏逆变器。

发明内容

本发明提供的一种新型大功率光伏逆变器，包括前级Boost DC/DC升压电路和带可控谐振阻尼LC滤波器的DC/AC逆变器,前级用于实现Boost升压作用和最大功率点跟踪控制；后级采用双环控，将输出电流作为内环，采用准PRD调节器进行控制，使其输出电流稳定；直流母线电压作为外环控制，采用带低通滤波器的PI调节器校正成Ⅱ型系统，作为内环的电流参考值；

进一步，逆变系统的电压指令值和实际值的偏差经比例环节后和单位正弦信号相乘作为内环的电流指令值；

进一步，直流链电压与控制器输出之间的传递函数为其中，I_b为系统扰动量；V_S、I_S分别为系统输出电压、电流有效值；H为电网电流传感器的传递函数；V_dc为电压指令值；C_dc为联合直流侧电容；

进一步，其采用双极性PWM控制，调制深度m为0.5；

进一步，所述PRD控制器的传递函数为

本发明的有益效果：本发明的新型大功率光伏逆变器，将传统的微分控制和准比例谐振控制合起来，即在PR控制中加入微分控制，提出一种准比例微分谐振控制方法，准PRD控制既保留了准PR控制的低频特性，又不损害PID控制的高频衰减，实现零稳态误差，提高了系统的稳定性，加快系统的动态响应速度，改善了系统的动态性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电压外环控制框图；