预测电流控制光伏并网逆变器的研究

介绍了一种适用于光伏并网逆变系统的控制方法，可以解决经典PI控制方法参数整定难、系统静差大等问题。针对经典PI调节无法解决逆变器输出电流静差等问题，使用了基于预测电流的无差拍方法进行闭环调节，分析了控制算法中电感参数对采样延时、系统稳定性的影响，该方法能有效降低入网电流总谐波失真。经仿真和样机实验证实该改进方案的正确性和可行性。 【预测电流控制光伏并网逆变器的研究】 随着全球能源需求的增长和环保意识的提高，光伏并网技术作为可再生能源的重要组成部分，得到了广泛的关注。本文着重研究了一种预测电流控制方法，以解决经典PI控制在光伏并网逆变器中的局限性，包括参数整定困难和系统静差大的问题。 在光伏并网逆变系统中，逆变器是关键设备，它将光伏电池产生的直流电转换为符合电网标准的交流电。传统的控制策略，如经典PI控制，虽然结构简单，但在处理电流静差和动态响应上效果并不理想。因此，文章提出了基于预测电流的无差拍控制方法，通过提前预测电流的未来状态，以减少控制延迟和误差，从而实现更精确的电流跟踪和更低的总谐波失真。 文章首先介绍了光伏发电在缓解能源危机中的重要地位，然后详细描述了采用经典PI控制的光伏并网逆变电源的设计，指出其在参数整定和系统稳定性方面的挑战。为改善这一情况，研究采用了预测电流无差拍控制策略。这种方法依赖于数学模型，能够根据系统电路参数确定控制参数，提高了系统的抗干扰能力和电流跟踪性能。 文中还探讨了两级式逆变电路的结构，前级boost升压电路用于提升光伏电池的输出电压，而后级三相电压型逆变器则通过SVPWM（空间电压矢量调制）技术将直流电转换为交流电。支撑电容的选择和计算，以及均压电阻的作用也在此进行了详细解释。 经典PI控制策略部分，文章阐述了控制框图和离散化传递函数，分析了PI参数对系统稳定性的影响，并通过仿真得到的单位阶跃响应曲线展示了超调量和收敛时间。 预测电流无差拍控制策略则通过预测未来的电流值，减少了控制延迟导致的误差，优化了电流的相位和幅度，从而提高了系统的动态性能。这种方法通过线性外推预测电网电压和电流，减少了控制中的延迟影响，提升了整个系统的效率和精度。 预测电流控制方法为光伏并网逆变器提供了更高效、更稳定的解决方案，对于提升光伏发电系统的整体性能具有重要意义。通过仿真和实际样机试验，证明了这种改进方案的正确性和实用性，为实际应用提供了理论基础和技术支持。