CN102611138A - 一种无延时的单相光伏并网功率调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无延时的单相光伏并网功率调节方法，该方法主要包括单相负载的无延时的i_p-i_q无功电流检测、外环电压PI控制、功率前馈、电流内环准谐振PR控制、电网电压前馈五个部分，其功能是使分布于电网末梢的单相光伏并网发电系统，在向电网和本地负载快速提供有功电能的同时也能快速提供负载所需的无功电能，从而实现电网电压稳定，提高供电质量，本发明使分布式单相光伏并网发电系统在实现并网功率精确调节的同时，又提高了系统的稳定性、可靠性及抗干扰能力，更好地满足了单相光伏并网的需要。

Description

一种无延时的单相光伏并网功率调节方法

技术领域

本发明涉及分布式发电、太阳能光伏屋顶发电领域，具体是一种无延时的单相光伏并网功率调节方法。

背景技术

太阳能光伏并网发电技术已成为缓解能源危机的途径之一。为满足小型用户需求，连接于低压配电网的光伏屋顶(BIPV)分布式发电受到越来越多的重视。BIPV光伏发电系统通过逆变器连接到电网，实现并网发电。在光照充足情况下，就近提供本地负载电能，并将多余电能送入电网；光照不足情况，本地负载直接从电网消耗电能。

分布式光伏并网发电系统广泛分布于电网各处，包括电网虚弱的末梢(电网边缘地区、偏远地区)。但在电网的末梢，非阻性负载的大量接入会产生无功电流，从而对电网供电电压产生较大影响。为增强电网末梢的供电质量和电压稳定，光伏屋顶并网发电系统在提供有功电能的同时，也需向负载提供相应的无功电能。

要实现有功发电和无功补偿的功能，其关键是负载无功电流的检测和并网电流的无功分量和有功分量的指令电流合成。前者反映了负载所需的无功能量，后者反映了光伏阵列向电网输送的有功能量。类似大电网中的发电机调频调压，光伏发电系统仅在基波域内实现有功和无功的调节，而不进行谐波治理，将极大改善分布式发电系统电压稳定和电流控制精度。

为了实现单相电流的无功检测，通常采用将采集的并网电流依次进行延时120°(构造对称的三相系统)或依次延时90°(构造两相正交系统)而获得不同坐标系下的虚拟三相或两相电流，再利用瞬时无功理论检测出无功分量。显然，在构造的过程当中会引入不同程度的延时(90°～240°)，这使得所用数据没有同时性，导致其他项电流波形跟踪负载动态变化时存在滞后现象，需要较长时间才能跟踪上负载的变化；这会对单相并网系统的稳定性、实时性及可靠性造成不利的影响。

在电流型并网逆变器中，电流内环控制是决定系统性能的关键，也是目前并网控制的研究重点，其包括PI控制、比例谐振(PR)控制、预测电流控制、无差拍控制、自适应控制、重复控制、鲁棒控制等方法。与PI控制器相比，PR控制器可以达到零稳态误差，提高有选择的抗电网电压干扰的能力。但是在实际系统应用中，PR控制器的实现要求元器件参数精度极高，且在非基频处增益非常小，当电网频率产生偏移时，谐波抑制效果变差，因而PR控制器不易在工程中实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种无延时的单相光伏并网功率调节方法，克服现有单相光伏功率调节方法的不足，解决单相无功检测存在延时、电网频率偏移和电压波动造成电流畸变增大的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种无延时的单相光伏并网功率调节方法，包括光伏并网发电系统，光伏并网发电系统包括光伏阵列、升压电路、逆变电路、LC滤波电路、信号调理电路、A/D转换器、DSP控制器、驱动保护电路和负载，光伏阵列、升压电路、逆变电路、LC滤波电路依次连接，LC滤波电路接入电网；信号调理电路、A/D转换器、DSP控制器、驱动保护电路依次连接，驱动保护电路输出端与升压电路中的IGBT以及逆变电路中的IGBT连接，负载并联接入LC滤波电路和电网之间，该方法的具体步骤为：

1)在每个采样周期的起始点，DSP控制器启动A/D转换器，对电网电压u_s、直流侧电压u_dc、光伏输出电压u_pv、并网电流i_s、光伏输入电流i_pv、负载电流i_L分别进行采样，A/D转换器转换后的数据通过并行接口送给DSP控制器进行处理；

2)通过对负载电流i_L求导来构建虚拟的两相正交电流i_La，i_Lb，根据负载电流瞬时值i_L＝i_Lα，对其求导，并得到虚拟正交电流i_Lβ：

$i_{\mathrm{L\β}}=-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0}\frac{d\left(i_{\mathrm{L\α}}\right)}{\mathrm{dt}}=-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{T}_s}[i_{\mathrm{L\α}}(t+\frac{T_s}{2})-i_{\mathrm{L\α}}(t-\frac{T_s}{2})]$

其中：ω₀为电网角频率，T_s为开关周期，t为采样时间；

3)利用瞬时无功电流i_p-i_q算法，得到单相负载的有功电流iLp和无功电流i_Lq：

其中：I_Lp、I_Lq分为负载有功电流和无功电流的直流分量，分为有功电流和无功电流的交流分量，C_αβ-pq为αβ两相静止正交坐标系到p-q旋转坐标系的变换矩阵 $C_{\mathrm{\α\β}-\mathrm{pq}}=\left[\begin{array}{cc}{\sin \mathrm{\ω}}_{0}t& -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t\\ -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t& -\sin {\mathrm{\ω}}_{0}t\end{array}\right];$

4)对单相负载的无功电流i_Lq进行低通滤波，得到负载无功电流的直流分量I_Lq；

5)根据光伏电压和光伏电流的瞬时值，采用爬山搜索法进行最大功率点跟踪(MPPT)，并计算出每个采样周期的有功功率P_pv，同时，DSP控制器在单个电网周期内计算出该电网周期内的电网电压有效值U_s，计算前馈电流幅值指令I_pr ^*：

${I_{\mathrm{pr}}}^{*}=\frac{\sqrt{2}{k}_{\mathrm{pv}}{u}_{\mathrm{pv}}{i}_{\mathrm{pv}}}{U_s}$

其中：k_pv为功率前馈比例系数，其取值范围为0.9≤k_pv≤0.95；

6)将逆变电路直流侧参考电压和逆变电路直流侧电压u_dc的差值e_u作为PI控制器的输入，PI控制器的输出通过限幅后，获得直流侧稳压环节的电流幅值指令I_dr ^*：

${I_{\mathrm{dr}}}^{*}=(k_p+\frac{k_i}{s})(u_{\mathrm{dc}}-{u_{\mathrm{dc}}}^{*})$

其中：k_p和k_i分为PI控制的比例系数和积分系数，s为复频率；

7)将电流幅值指令I_dr ^*和前馈电流幅值指令I_pr ^*相加合成有功电流直流分量I_pv；

8)将有功直流分量I_pv和无功直流分量I_Lq通过旋转坐标系反变换C_pq-αβ，获取并网电流瞬时指令值i_s ^*＝i_sa ^*：

$\left[\begin{array}{c}{i_{\mathrm{s\α}}}^{*}\\ {i_{\mathrm{s\β}}}^{*}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{i_s}^{*}\\ {i_{\mathrm{s\β}}}^{*}\end{array}\right]=C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}\left[\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{pv}}\\ I_{\mathrm{Lq}}\end{array}\right]=C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}\left[\begin{array}{c}{I_{\mathrm{dr}}}^{*}+{I_{\mathrm{pr}}}^{*}\\ I_{\mathrm{Lq}}\end{array}\right]$

其中：i_sα ^*，i_sβ ^*为两相正交并网指令电流，C_pq-αβ为p-q旋转坐标系到αβ两相正交坐标系的变换矩阵 $C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}=\left[\begin{array}{cc}{\sin \mathrm{\ω}}_{0}t& -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t\\ -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t& -\sin {\mathrm{\ω}}_{0}t\end{array}\right];$

9)并网电流指令i_s ^*和并网电流i_s相减得到电流误差信号e_i，将其送入准谐振PR控制器进行控制，准谐振PR控制器的传递函数为：

$G\left(s\right)=k_{\mathrm{pr}}+\frac{{2k}_r{\mathrm{\ω}}_{c}s}{s^2+{2\mathrm{\ω}}_{c}s+{{\mathrm{\ω}}_0}^2}$

其中：k_pr和k_r为准谐振PR控制器的系数，ω_c为截止频率。准谐振PR控制器的参数设计步骤为：先考虑电网频率的波动允许范围，即截止频率带宽，选择ω_c参数；其次，考虑基波频率处的峰值增益，选择合适的k_r参数；最后，综合考虑系统的稳态性能和抗扰能力，根据比例增益需求选择k_pr；

10)将前馈电网电压u_s通过比例环节后，与准谐振PR控制器的输出合成得到逆变电路(逆变器)的开关管控制信号，即开关管的占空比，从而控制并网功率传递和能量流向。

本发明的明显效果是：

通过检测负载电流，使系统在向电网快速提供有功电能的同时也能快速提供负载所需的无功电能，本发明的无延时的单相无功电流方法解决了传统单相无功检测存在延时的不足；通过引入准谐振PR控制器实现了基波频率处的高增益，并有效减小电网频率偏移对并网电流的影响；通过光伏输出功率前馈加快了系统的响应速度；通过内环中引入电网电压前馈消除电网电压畸变或波动造成的电流畸变；本发明在实现分布式光伏并网和无功补偿的同时，提高了光伏并网的电能质量和抗干扰能力，从而可以更好地满足逆变器并网运行的要求。

附图说明

图1为单相光伏并网发电与无功补偿系统结构示意图；

图2为本发明一实施例一种无延时的单相光伏并网功率调节方法控制示意图；

图3为本发明一实施例无延时的单相光伏并网功率控制仿真波形；(a)逆变器输出电流、电网电流及其电流畸变率波形；(b)直流侧电压、并网电压波形；(c)逆变器输出功率、并网注入电网功率调节过程。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

图1所示为无变压器结构的单相并网光伏发电与无功补偿系统结构示意图，主要包括光伏阵列、Boost升压电路、全桥逆变电路(逆变器)、LC滤波器、本地负载、驱动保护电路、以及DSP控制系统。C_dc为逆变侧直流电容，滤掉逆变器产生的100Hz纹波，并缓冲能量交换。LC滤波器由电感L_s和电容C_s构成，滤除逆变器交流侧高频谐波；u_s为电网电压，i_g为注入电网的电流。由于光伏输出电压较低，需通过Boost升压电路将直流侧电压抬升至400V左右，L_b为升压用高频电感，最大功率跟踪MPPT算法实现能量的单向最大传递。利用同步锁相环电路获得同步信号ω₀t。全桥逆变器通过并网控制将光伏能量馈入到低压配电网。5个IGBT开关管包含在智能功率模块(IPM)中，R_s为等效串联电阻，可忽略不计；由于流经滤波电容C_s的电流很小，i_s近似为逆变器输出电流，i_L为本地负载电流，DSP控制系统实现整体控制。

图2所示无延时的单相光伏并网功率调节系统控制结构示意图。并网控制系统主要包括单相负载的无延时的i_p-i_q无功电流检测、外环电压PI控制、功率前馈、电流内环准谐振PR控制、电网电压前馈五个部分。其中，T_s为开关周期，e_u和e_i分别为电压外环和电流内环的稳态误差，k_inv为逆变器的等效增益。

在每个采样周期的起始点，DSP控制器启动16位的高速并行AD转换芯片，对电网电压u_s、直流侧电压u_dc、光伏输出电压u_pv，并网电流i_s、光伏输入电流i_pv，本地负载电流i_L分别进行采样，AD转换后的数据通过并行接口送给DSP控制器进行处理。

为了实现单相电流的无功检测，需构建两相正交电流，基于i_p-i_q算法的无延时的无功电流检测方法通过对单相负载电流进行导数，从而获得虚拟的β相正交电流。不考虑谐波电压，假定

U_s是u_s的有效值；则本地负载电流可表示为

$i_L=i_{\mathrm{L\α}}=\sqrt{2}\underset{n=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{I}_{\mathrm{Ln}}\sin ({\mathrm{n\ω}}_{0}t-{\mathrm{\θ}}_n)---\left(1\right)$

将本地负载电流i_L通过求导，并构成β相虚拟正交电流i_Lβ：

$i_{\mathrm{L\β}}=-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0}\frac{d\left(i_{\mathrm{L\α}}\right)}{\mathrm{dt}}=-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{T}_s}[i_{\mathrm{L\α}}(t+\frac{T_s}{2})-i_{\mathrm{L\α}}(t-\frac{T_s}{2})]=-\sqrt{2}\underset{n=1}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{nI}}_{\mathrm{Ln}}\cos ({\mathrm{n\ω}}_{0}t-{\mathrm{\θ}}_n)---\left(2\right)$

其中，ω₀是工频角速度；I_Ln是i_L中所含n倍基波频率电流分量的有效值(n＝1，3，...)；当n＝1时，I_L1是i_L中所含基波电流分量的有效值；θ_n是i_L中所含n倍基波频率电流分量的相位偏移。显然，利用当采样频率较高时，利用两相邻时刻的采样值就可得到i_Lβ，延时接近于0。

i_Lα和i_Lβ经过C_αβ-pq坐标变换后获得在p-q旋转坐标系下的电流有功分量i_Lp和无功分量i_Lq，即

其中，αβ两相静止正交坐标系到p-q旋转坐标系的变换矩阵 $C_{\mathrm{\α\β}-\mathrm{pq}}=\left[\begin{array}{cc}{\sin \mathrm{\ω}}_{0}t& -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t\\ -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t& -\sin {\mathrm{\ω}}_{0}t\end{array}\right].$

由瞬时无功功率理论可知，负载有功和无功电流i_Lq、i_Lq的直流分量I_Lp、I_Lq可通过低通滤波器滤除交流量

得到。

$\left[\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{Lp}}\\ I_{\mathrm{Lq}}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\sqrt{2}{I}_{L1}\cos {\mathrm{\θ}}_1\\ -\sqrt{2}{I}_{L1}\sin {\mathrm{\θ}}_1\end{array}\right]---\left(4\right)$

由于光伏功率在光照条件好的情况下，即可提供有功功率给负载，同时将多余能量以高功率因数注入电网。因此，并网电流指令中的有功部分应为当前光伏输出的最大功率。设计中，MPPT算法采用改进的爬山搜索法，控制开关管Q5的导通与关断，完成光伏侧至直流侧能量的单向传递。为了加快系统响应速度，引入了功率前馈环节，并得到了前馈电流指令幅值I_pr ^*：

${I_{\mathrm{pr}}}^{*}=\frac{\sqrt{2}{k}_{\mathrm{pv}}{u}_{\mathrm{pv}}{i}_{\mathrm{pv}}}{U_s}---\left(5\right)$

为了稳定直流侧电压和简化控制，采用增量式PI调节器可以减少运算量，提高了系统运算速度。将直流侧参考电压

和直流侧电压u_dc的差值e_u作为PI控制器的输入，PI控制器的输出通过限幅后，获得直流侧稳压环节的电流幅值指令I_dr ^*：

${I_{\mathrm{dr}}}^{*}=(k_p+\frac{k_i}{s})(u_{\mathrm{dc}}-{u_{\mathrm{dc}}}^{*})---\left(6\right)$

将电流幅值指令I_dr ^*和前馈电流幅值指令I_pr ^*相加合成有功电流直流分量I_pv；根据获得的有功电流分量和无功电流分量，获取并网电流瞬时指令值i_s ^*＝i_sa ^*：

$\left[\begin{array}{c}{i_{\mathrm{s\α}}}^{*}\\ {i_{\mathrm{s\β}}}^{*}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{i_s}^{*}\\ {i_{\mathrm{s\β}}}^{*}\end{array}\right]=C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}\left[\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{pv}}\\ I_{\mathrm{Lq}}\end{array}\right]=C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}\left[\begin{array}{c}{I_{\mathrm{dr}}}^{*}+{I_{\mathrm{pr}}}^{*}\\ I_{\mathrm{Lq}}\end{array}\right]---\left(7\right)$

其中：i_sα ^*，i_sβ ^*为两相正交并网指令电流，C_{pq_αβ}为p-q旋转坐标系到αβ两相正交坐标系的变换矩阵 $C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}=\left[\begin{array}{cc}{\sin \mathrm{\ω}}_{0}t& -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t\\ -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t& -\sin {\mathrm{\ω}}_{0}t\end{array}\right].$

由式(7)可知，指令电流i_s ^*的前一项是光伏能量转换产生的有功基波电流，后一项是待补偿的负荷无功电流分量。

并网电流指令i_s ^*和并网电流i_s相减得到电流误差信号e_i，将其送入准谐振PR控制器进行控制，准谐振PR控制器的传递函数为：

$G\left(s\right)=k_{\mathrm{pr}}+\frac{{2k}_r{\mathrm{\ω}}_{c}s}{s^2+{2\mathrm{\ω}}_{c}s+{{\mathrm{\ω}}_0}^2}---\left(8\right)$

其中：k_pr和k_r为准谐振PR控制器的系数，ω_c为截止频率。考虑电网电压的畸变或波动会引起并网电流的畸变，造成电网的污染。为了进一步改善并网电流的质量，引入了电网电压前馈控制，如图2所示。由此可得出并网电流I_s(s)频率表达式为

$I_s\left(s\right)=[(E_i\left(s\right)G\left(s\right)+\frac{U\left(s\right)}{k_{\mathrm{inv}}})\frac{k_{\mathrm{inv}}}{1+T_{s}s}-U\left(s\right)]\frac{1}{{\mathrm{sL}}_s+R_s}$

$=((E_i\left(s\right)G\left(S\right)\frac{k_{\mathrm{inv}}}{1+T_{s}s}-\frac{{\mathrm{sT}}_{s}U\left(s\right)}{1+T_{s}s})\frac{1}{{\mathrm{sL}}_s+R_s}---\left(9\right)$

由于开关频率较高(10kHz以上)，T_sU(s)趋于0，而G(s)的增益很大，因此，并网逆变器输出电流的传递函数可表示为：

$G_c\left(s\right)=\frac{k_{\mathrm{inv}}G\left(s\right)}{({\mathrm{sL}}_s+R_s)(1+T_{s}s)+k_{\mathrm{inv}}G\left(s\right)}=\frac{I_s\left(s\right)}{{I_s}^{*}\left(s\right)}---\left(10\right)$

显然，由式(10)可以看出，逆变器输出电流只与参考电流有关，从而消除了电网畸变或扰动对输出电流的影响。

准谐振PR控制器的参数设计步骤为：先考虑电网频率的波动允许范围，即截止频率带宽，选择ω_c参数；其次，考虑基波频率处的峰值增益，选择合适的k_r参数；最后，综合考虑系统的稳态性能和抗扰能力，根据比例增益需求选择k_pr。

电网电压u_s通过比例环节后得到前馈电压值，其与准谐振PR控制器的输出相加合成得到逆变电路(逆变器)的开关管Q1～Q4的控制信号，即开关管的占空比，从而控制并网功率传递和能量流向。

图3中，直流侧参考电压设为405V，t＝0s时刻开始并网，负载呈阻感性，初始值Z_L＝31.3+j33.9Ω，光强为0W/m²；t＝0.2s时刻，光强变为800W/m²；t＝0.35s，光强不变，负载突变为Z_L＝12+j25.9Ω(有功不变，无功增加1倍)。

Claims (6)

1.一种无延时的单相光伏并网功率调节方法，包括光伏并网发电与无功补偿系统，光伏并网发电与无功补偿系统包括光伏阵列、升压电路、逆变电路、LC滤波电路、信号调理电路、A/D转换器、DSP控制器、驱动保护电路和负载，光伏阵列、升压电路、逆变电路、LC滤波电路依次连接，LC滤波电路接入电网；信号调理电路、A/D转换器、DSP控制器、驱动保护电路依次连接，驱动保护电路输出端与升压电路中的IGBT以及逆变电路中的IGBT连接，负载并联接入LC滤波电路和电网之间，其特征在于，该方法为：

1)在每个采样周期的起始点，DSP控制器启动A/D转换器，对电网电压u_s、逆变电路直流侧电压u_dc、光伏输出电压u_pv、并网电流i_s、光伏输入电流i_pv、负载电流i_L分别进行采样，A/D转换器转换后的数据送给DSP控制器进行处理；

2)通过对负载电流i_L求导来构建虚拟的两相正交电流i_La、i_Lb，再利用瞬时无功电流i_p-i_q算法，检测出单相负载的无功电流i_Lq，该电流通过低通滤波器进行滤波后，得到负载无功电流的直流分量I_Lq；

3)根据光伏电压和光伏电流的瞬时值，采用爬山搜索法进行最大功率点跟踪，并计算出每个采样周期的有功功率P_pv，同时，DSP控制器在单个电网周期内计算出该电网周期内的电网电压有效值U_s，并计算出前馈电流幅值指令I_pr ^*；

4)将直流侧参考电压

和逆变电路直流侧电压u_dc的差值e_u作为PI控制器的输入，PI控制器的输出通过限幅后，获得直流侧稳压环节的电流幅值指令I_dr ^*；

5)将电流幅值指令I_dr ^*和前馈电流幅值指令I_pr ^*相加合成有功电流直流分量I_pv；

6)将有功直流分量I_pv和无功直流分量I_Lq通过旋转坐标系反变换C_pq-αβ，获取最终的并网电流瞬时指令值i_s ^*＝i_sa ^*，其中i_sa ^*为正交并网指令电流；

7)并网电流指令i_s ^*和并网电流i_s相减得到电流误差信号e_i，将其送入准谐振PR控制器进行控制，将前馈电网电压u_s通过比例环节后，与准谐振PR控制器的输出合成得到逆变电路的开关管控制信号，即开关管的占空比，从而控制并网功率传递和能量流向。

2.根据权利要求1所述的无延时的单相光伏并网功率调节方法，其特征在于，所述步骤2)中，计算负载无功电流的直流分量I_Lq的具体步骤为：

1)根据负载电流瞬时值i_L＝i_Lα，对其求导，利用两相邻时刻的采样值，得到虚拟正交电流i_Lβ：

$i_{\mathrm{L\β}}=-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0}\frac{d\left(i_{\mathrm{L\α}}\right)}{\mathrm{dt}}=-\frac{1}{{\mathrm{\ω}}_0{T}_s}[i_{\mathrm{L\α}}(t+\frac{T_s}{2})-i_{\mathrm{L\α}}(t-\frac{T_s}{2})],$

其中：ω₀为电网角频率，T_s为开关周期，t为采样时间；

2)利用瞬时无功电流i_p-i_q算法，得到负载的有功电流i_Lp和无功电流i_Lq：

其中：I_Lp、I_Lq分为负载有功电流和无功电流的直流分量，

分别为有功电流和无功电流的交流分量，C_αβ-pq为αβ两相静止正交坐标系到p-q旋转坐标系的变换矩阵， $C_{\mathrm{\α\β}-\mathrm{pq}}=\left[\begin{array}{cc}{\sin \mathrm{\ω}}_{0}t& -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t\\ -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t& -\sin {\mathrm{\ω}}_{0}t\end{array}\right].$

3.根据权利要求1所述的无延时的单相光伏并网功率调节方法，其特征在于，所述步骤3)中，前馈电流幅值指令I_pr ^*的计算公式为：

${I_{\mathrm{pr}}}^{*}=\frac{\sqrt{2}{k}_{\mathrm{pv}}{u}_{\mathrm{pv}}{i}_{\mathrm{pv}}}{U_s}$

其中：k_pv为功率前馈比例系数，其取值范围为0.9≤k_pv≤0.95。

4.根据权利要求1所述的无延时的单相光伏并网功率调节方法，其特征在于，所述步骤4)中，电流幅值指令I_dr ^*的计算公式为：

${I_{\mathrm{dr}}}^{*}=(k_p+\frac{k_i}{s})(u_{\mathrm{dc}}-{u_{\mathrm{dc}}}^{*})$

其中：k_p和k_i分别为PI控制器的比例系数和积分系数，s为复频率。

5.根据权利要求1所述的无延时的单相光伏并网功率调节方法，其特征在于，所述步骤6)中，并网电流瞬时指令值i_s ^*＝i_sa ^*的计算公式为：

$\left[\begin{array}{c}{i_{\mathrm{s\α}}}^{*}\\ {i_{\mathrm{s\β}}}^{*}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{i_s}^{*}\\ {i_{\mathrm{s\β}}}^{*}\end{array}\right]=C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}\left[\begin{array}{c}{I}_{\mathrm{pv}}\\ I_{\mathrm{Lq}}\end{array}\right]=C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}\left[\begin{array}{c}{I_{\mathrm{dr}}}^{*}+{I_{\mathrm{pr}}}^{*}\\ I_{\mathrm{Lq}}\end{array}\right]$

其中：i_sα ^*、i_sβ ^*为两相正交并网指令电流，C_pq-αβ为p-q旋转坐标系到αβ两相正交坐标系的变换矩阵， $C_{\mathrm{pq}-\mathrm{\α\β}}=\left[\begin{array}{cc}{\sin \mathrm{\ω}}_{0}t& -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t\\ -{\cos \mathrm{\ω}}_{0}t& -\sin {\mathrm{\ω}}_{0}t\end{array}\right].$

6.根据权利要求1所述的无延时的单相光伏并网功率调节方法，其特征在于，所述步骤7)中，准谐振PR控制器的传递函数为：

$G\left(s\right)=k_{\mathrm{pr}}+\frac{{2k}_r{\mathrm{\ω}}_{c}s}{s^2+{2\mathrm{\ω}}_{c}s+{{\mathrm{\ω}}_0}^2}$

其中：k_pr和k_r为准谐振PR控制器的系数，ω_c为截止频率，ω₀为电网角频率。

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