[发明专利]一种光伏逆变系统及光伏逆变器控制方法

说明书

本发明属于光伏并网技术领域，具体涉及一种光伏逆变系统及光伏逆变器控制方法。该控制方法在q轴控制流程中，依据i_qPI‑i_d+U_q除以U_ref的结果得到q轴电流控制值i^*_q，在d轴控制流程中，依据i_dPI‑i_q+U_d除以U_ref的结果得到d轴电流控制值i^*_d；而且，引入总线参考电压U_ref，总线参考电压U_ref为逆变器直流侧设置的两个均压电容的电压和，将(U_ref‑U_dc)/U_d经过调节的结果作为d轴电流参考值i_dref参与d轴控制计算，以此来控制逆变器输出的有功功率和无功功率的大小，提高电网的电能质量以及并网质量，整体的可靠性和稳定性也得以提高。

技术领域

本发明属于光伏并网技术领域，具体涉及一种光伏逆变系统及光伏逆变器控制方法。

背景技术

随着“碳中和、碳达峰”目标任务的提出，煤炭等能源在慢慢地退出市场，而以光伏为代表的清洁能源正在占据着越来越大的市场，其中逆变器是连接光伏系统与电网之间的重要元器件，作用是将光伏阵列产生的直流电经光伏逆变器将其变换为三相电，之后再并入电网，故光伏逆变器的控制性能直接影响了并入电网的效率。因此为了使光伏逆变器安全、可靠、高效地并入电网，必须找到合适的控制方法，以提高光伏逆变器输出的三相电并入电网的质量，进一步提高逆变器并网效率。

目前，并网电流控制方法应用较多的有自适应滑膜控制、比例积分控制、比例谐振控制、直接功率控制和基于电流闭环的矢量控制等。滑膜控制方法优点是鲁棒性好，尤其是对于非线性系统具有良好的控制效果，但是这种算法的复杂性会增加系统的控制复杂度和实现难度；比例积分控制算法简单，可靠性高且容易实现，但是由于实际对象通常为非线性系统，常规的比例积分控制算法难以达到理想的效果，难以满足大多数实际需要；比例谐振控制算法，能够实现对交流输入的无静差控制，而且有助于简化控制系统的结构，但是在实际的应用中，由于元器件参数精度和数字系统精度的限制，导致该种算法不易实现；直接功率控制算法将并网逆变器输出的有功功率与无功功率用于控制，其鲁棒性好、控制算法简单，但该法会造成开关频率的不稳定，进而产生不稳定的谐波干扰，降低并入电流的电能质量；基于电流闭环的矢量控制算法通过控制d、q轴电流来控制系统的有功功率与无功功率，进而提高并入电网的电能质量，例如申请公布号为CN114024336A的中国发明专利申请所公开的PQ控制策略，PQ控制包括有功环和无功环，有功环将P_ref和实际有功出力P的差值经PI控制器得到电流内环参考值i_dref，电流内环再将i_dref和实际的d轴电流i_d的差值经过PI控制器得到的输出值，与电网侧电压d轴分量u_gd、逆变器并网电流q轴分量i_q进行相应处理，最终得到PWM参考信号，无功环同理。该种控制方法控制精度还有待提高。每种算法均存在一定的优缺点，因此研究出一种可靠、安全、精度高的控制算法十分关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏逆变器控制方法，用以解决现有技术中使用传统的控制方法造成的控制精度不高的问题，并提出了一种采用该控制方法的光伏逆变系统。

为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：

本发明的一种光伏逆变器控制方法，所述光伏逆变器的交流侧用于连接电网，光伏逆变器的直流侧并联有均压支路，均压支路上设置有串联设置的两个均压电容；所述光伏逆变器控制方法包括如下步骤：