[发明专利]一种基于准比例谐振复合控制的从电源功率控制方法

说明书

一种基于准比例谐振复合控制的从电源功率控制方法，包括基于准比例谐振复合控制构建从电源功率控制数学模型；求解鲁棒控制的闭环系统输出传递函数；构建状态空间方程、建立合适的加权函数，并设计鲁棒反馈控制器；设计准比例谐振控制器。本发明所述方法综合了准比例谐振控制和鲁棒控制的优点，能够使光伏逆变器输出电流具有较好的动态特性及谐波抑制能力。

技术领域

本发明属于单三相光储微网控制技术领域，具体涉及一种基于准比例谐振复合控制的从电源功率控制方法。

背景技术

光伏、风电等分布式电源构成的微网系统作为一种新能源发电形式受到国内外学者的广泛关注。随着光伏发电工程越来越多地并入电网，国际电工委员会对光伏并网电流质量提出了较高的要求，逆变器作为并网的重要接口，其控制策略性能直接影响着输出电能质量。在微电网并网或者孤岛运行时，光伏逆变器均采用功率控制策略。针对微电网功率控制方法展开研究对提高微电网光伏逆变器控制性能，降低逆变器输出电流谐波具有重要意义。

现有技术文献中，文献A Current-Control Strategy for Voltage-SourceInverters in Microgrids Based on H∞and Repetitive Control(Hornik T,Zhong Q.ACurrent-Control Strategy for Voltage-Source Inverters in Microgrids Based onH∞and Repetitive Control[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2011,26(3):943–952.)针对功率控制中的电流内环控制，作者提出了一种基于重复控制的电流控制策略。该策略可以有效抑制逆变器输出电流谐波含量，改善跟踪精度，但其动态性能不够理想。

文献Full-Feedforward Schemes of Grid Voltages for a Three-Phase LCL-Type Grid-Connected Inverter(Li W,Ruan X,Pan D,et al.Full-Feedforward Schemesof Grid Voltages for a Three-Phase LCL-Type Grid-Connected Inverter[J].IEEETransactions on Industrial Electronics,2013,60(6):2237–2250.)将电网电压完全前馈补偿加入逆变器功率控制中，其中完全前馈补偿函数包括比例部分，一阶导数和二阶导数部分。电网电压前馈控制能够减少注入电流谐波的不平衡，但由于前馈信号幅值的限制，在实际应用中其对电网电压阶跃变化时暂态响应的改善较为有限。

文献Evaluation of Current Controllers for Distributed PowerGeneration Systems(Timbus A,Liserre M,Teodorescu R,et al.Evaluation ofCurrent Controllers for Distributed Power Generation Systems[J].IEEETransactions on Power Electronics,2009,24(3):654–664.)提出了一种基于比例积分控制的功率控制策略。比例积分控制结构简单，在实际应用中易于实现，但传统比例积分控制在应对负载变化较大或者微源输出功率突变等情景时抗干扰能力较差。此外，还存在抑制谐波能力不足的问题。

发明内容

针对以上不足，本发明提出一种基于准比例谐振复合控制的从电源功率控制方法，该方法是由准比例谐振控制和鲁棒控制组成的新型控制方法。相对于传统功率控制方法，该控制方法在应对输出功率波动和负荷波动时具有较好的动态特性，而且还具有较强的谐波抑制能力。

本发明采取的技术方案为：

一种基于准比例谐振复合控制的从电源功率控制方法，包括以下步骤：