CN104393620A - 一种预测电流光伏并网逆变器控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种预测电流光伏并网逆变器控制方法和装置,包括如下步骤:设置电抗模型值;启动光伏并网逆变器运行;采集光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值;采集光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值;获取关于并网电抗值和等效串联电阻的第一关系式;采集光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值;采集光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值;获取关于并网电抗值和等效串联电阻的第二关系式,计算并网电抗值和等效串联电阻;判断并网电抗值是否等于电抗模型值,直至并网电抗值等于电抗模型。本发明使得光伏并网逆变器可以稳定运行,并且保证光伏并网逆变器输出电流谐波含量减少,鲁棒性更强。

Description

一种预测电流光伏并网逆变器控制方法及装置
技术领域
本发明涉及光伏并网逆变器技术领域,特别涉及一种预测电流光伏并网逆变器控制方法及装置。
背景技术
在光伏并网发电系统中,由于外部环境的变化会影响输出光伏阵列输出功率大小和电能的质量。为了解决上述问题,现有技术采用预测电流方法对光伏并网逆变器进行控制。
下面参考图1和图2对现有技术采用预测电流方法对光伏并网逆变器进行控制的原理进行说明。
图1是单相光伏并网逆变器拓扑结构,由图1可得单相光伏并网逆变器的数学模型,如式(3)所示,其中,Uop逆变器输出电压,Unet为电网电压,iL为并网电流。
U op = U net + L di L dt , - - - ( 3 )
因为单相光伏并网逆变器在固定频率下工作,所以开关周期为固定值,在开关周期(n n+1)中,对式(1)进行离散化可得,如式(4)所示。
U op _ av ( n ) = U net _ av ( n ) + L i L ( n + 1 ) i L ( n ) T period , - - - ( 4 )
其中:Tperiod为开关周期;Uop_av(n),Unet_av(n)分别为逆变器输出电压和电网电压在开关周期(n n+1)的平均值;iL(n+1),iL(n)分别为采样点n+1,n时刻的电流采样值。如图2所示。由于预测电流控制目标是控制电流iL(n+1)值等于开关周期(n n+1)结束时的参考值,iref(n+1),式(4)可化为:
U op _ av ( n ) = U net _ av ( n ) + L i ref ( n + 1 ) i L ( n ) T period , - - - ( 5 )
预测电流控制在计算Uop_av(n)时,需要提前一开关周期在开关周期(n-1 n)中计算,在预测电流控制执行时,只有iL(n-1)和Unet_av(n-1)是可用的,在预测iL(n)和Unet_av(n)以及计算需求的逆变器输出电压Uop_av(n)时,控制器控制逆变器是在(n-1)控制点执行的。
为了预测电网电压在开关周期(n n+1)的平均值Unet_av(n),假定在每一个开关周期中电网电压变化是线性的,并且变化量是相等的,因此通过简单的线性外推法,Unet_av(n)可以通过前一周期的测量电压得到,
U op _ av ( n ) = 4 U net ( n - 1 ) - 2 U net ( n - 2 ) - U op _ av ( n - 1 ) + L i ref ( n + 1 ) - i L ( n - 1 ) T period , - - - ( 6 )
但是,现有技术中预测电流对光伏并网逆变器控制方法是用前一个开关周期的结果去预测将来的电压和电流,在系统组件的参数变化时,会导致光伏并网逆变器系统不能稳定工作,如果实际并网电感与模型电感存在误差时,会引起输出电流震荡。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种预测电流光伏并网逆变器控制方法。
为了实现上述目的,本发明一方面的实施例提供一种预测电流光伏并网逆变器控制方法,包括如下步骤:
步骤S1,在光伏并网逆变器并网运行前,设置电抗模型值L0;
步骤S2,启动所述光伏并网逆变器运行;
步骤S3,采集所述光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值iL(n)和iL(n+1),其中,(n,n+1)对应开关周期Tperiod
步骤S4,采集所述光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值UL(n);
步骤S5,将所述并网电流值iL(n)、iL(n+1)、开关周期Tperiod和n时刻输出的电抗电压值UL(n)代入下式(1),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式,
U L ( n ) = R i L ( n ) + L i L ( n + 1 ) - i L ( n ) T period , - - - ( 1 )
步骤S6,采集所述光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值UL(n+1);
步骤S7,采集所述光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),其中,(n+1,n+2)对应开关周期Tperiod
步骤S8,将所述并网电流值iL(n+1)、iL(n+2)、开关周期Tperiod和n+2时刻输出的电抗电压值UL(n+1)代入下式(2),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式,
U L ( n + 1 ) = R i L ( n + 1 ) + L i L ( n + 2 ) - i L ( n + 1 ) T period , - - - ( 2 )
步骤S9,根据所述第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R;
步骤S10,判断所述并网电抗值L是否等于所述电抗模型值L0,如果否,返回执行步骤S2,直至所述并网电抗值L等于所述电抗模型值L0。
在本发明的一个实施例中,采用模拟-数字AD采集模块执行步骤S3、步骤S4、步骤S6和步骤S7,并再将采集到的并网电流值和电抗电压值进行模数转换后,传送至控制器以进行所述步骤S5、步骤S8至步骤S10的计算。
在本发明的又一个实施例中,在执行步骤S1之前,对所述模拟-数字AD采集模块进行初始化。
根据本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制方法,采用电流预测控制光伏并网逆变器,能够利用光伏发电系统采集的数据计算得到光伏并网逆变器下一个开关周期开关信号的控制量,因此能根据外部环境变化及时调整逆变器的输出功率。电流预测控制具有开关频率固定、动态响应快,精度高、控制过程无过冲等特点十分适宜于光伏并网逆变器系统的数字控制,可以提高光伏并网逆变器的抗干扰能力。本发明实现实际并网电感与控制算法中模型电感值保持一致,使得光伏并网逆变器可以稳定运行,并且保证光伏并网逆变器输出电流谐波含量减少,鲁棒性更强。
本发明的另一个目的在于提出一种预测电流光伏并网逆变器控制装置。
为了实现上述目的,本发明另一方面的实施例提供一种预测电流光伏并网逆变器控制装置,包括:AD采集模块和控制器,其中,所述AD采集模块的输入端设置于光伏并网逆变器的输出端,所述控制器连接至所述AD采集模块的输出端,所述控制器用于在光伏并网逆变器并网运行前设置电抗模型值L0,所述AD采集模块用于在所述光伏并网逆变器运行后,采集所述光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值iL(n)和iL(n+1),其中,(n,n+1)对应开关周期Tperiod、所述光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值UL(n)、所述光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值UL(n+1)和所述光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),其中,(n+1,n+2)对应开关周期Tperiod,并对所述并联电流值和电抗电压值进行模数转换,将转换后的对应数字信号发送至控制器;
所述控制器将接收到的来自AD采集模块的数字信号的所述并网电流值iL(n)、iL(n+1)、开关周期Tperiod和n时刻输出的电抗电压值UL(n)代入下式(1),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式,
U L ( n ) = R i L ( n ) + L i L ( n + 1 ) - i L ( n ) T period , - - - ( 1 )
所述控制器将接收到的来自AD采集模块的数字信号的并网电流值iL(n+1)、iL(n+2)、开关周期Tperiod和n+2时刻输出的电抗电压值UL(n+1)代入下式(2),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式,
U L ( n + 1 ) = R i L ( n + 1 ) + L i L ( n + 2 ) - i L ( n + 1 ) T period , - - - ( 2 )
所述控制器根据所述第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R,判断所述并网电抗值L等于所述电抗模型值L0,如果否,则所述AD采集模块和所述控制器重复上述动作,直至所述并网电抗值L等于所述电抗模型值L0。
根据本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制装置,采用电流预测控制光伏并网逆变器,能够利用光伏发电系统采集的数据计算得到光伏并网逆变器下一个开关周期开关信号的控制量,因此能根据外部环境变化及时调整逆变器的输出功率。电流预测控制具有开关频率固定、动态响应快,精度高、控制过程无过冲等特点十分适宜于光伏并网逆变器系统的数字控制,可以提高光伏并网逆变器的抗干扰能力。本发明实现实际并网电感与控制算法中模型电感值保持一致,使得光伏并网逆变器可以稳定运行,并且保证光伏并网逆变器输出电流谐波含量减少,鲁棒性更强。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为现有技术的光伏逆变器的拓扑图;
图2为现有技术的预测电流控制时间示意图;
图3为根据本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制方法的流程图;
图4为现有技术的光伏并网逆变器输出电流波形图;
图5为采用本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制方法的并网输出电流波形图;
图6为根据本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制装置的结构图;
图7为根据本发明实施例的光伏并网逆变器控制框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
由于现有技术的预测电流控制光伏并网逆变器的方法,实际并网电感与模型电感存在误差时,会引起输出电流震荡。因此,本发明的预测电流光伏并网逆变器控制方法及装置实现实际并网电感与控制算法中模型电感值要尽量保持一致,从而保证光伏并网逆变器的稳定运行。
为了系统能够最大限度的输出高质量的电能,因此需要控制光伏并网逆变器使其输出的功率快速跟随光伏阵列的输入功率变化而变化。本发明对传统控制算法进行分析,并对光伏并网逆变器控制算法进行了改进,增加了对电网并网电抗器的电压的检测。通过实时检测并网电抗器电压变化,根据并网电流和电抗器两端的电压,精确计算出实际并网电抗的电抗值。
下面参考图3至图5对本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制方法进行描述。
如图3所示,本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制方法,包括如下步骤:
步骤S1,在光伏并网逆变器并网运行前,设置电抗模型值L0。。
在本发明的一个实施例中,本步骤S1可以由控制器执行,设置
需要说明的是,在步骤S1之前,执行下述步骤:对模拟-数字AD采集模块进行初始化。
步骤S2,启动光伏并网逆变器运行;
步骤S3,采集光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值iL(n)和iL(n+1),其中,(n,n+1)对应开关周期Tperiod
在本发明的一个实施例中,本步骤S3可以由AD采集模块执行。具体地,AD采集模块采集光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值iL(n)和iL(n+1),然后将上述模拟信号形式的并网电流值iL(n)和iL(n+1)进行模拟-数字转换,生成数字信号形式的并网电流值iL(n)和iL(n+1),发送给控制器。
步骤S4,采集光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值UL(n)。
在本发明的一个实施例中,本步骤S4可以由AD采集模块执行。具体地,AD采集模块采集光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值UL(n),然后将上述模拟信号形式的电抗电压值UL(n)进行模拟-数字转换,生成数字信号形式的电抗电压值UL(n),发送给控制器。
步骤S5,将并网电流值iL(n)、iL(n+1)、开关周期Tperiod和n时刻输出的电抗电压值UL(n)代入下式(1),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式,
U L ( n ) = R i L ( n ) + L i L ( n + 1 ) - i L ( n ) T period , - - - ( 1 )
在本发明的实施例中,本步骤S5可以由控制器执行。具体地,控制器根据接收到的来自AD采集模块的数字信号形式的并网电流值iL(n)、iL(n+1)、开关周期Tperiod和n时刻输出的电抗电压值UL(n)代入式(1),得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式f1(R,L)。
步骤S6,采集光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值UL(n+1)。
在本发明的实施例中,本步骤S6可以由AD采集模块执行。具体地,AD采集模块采集光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值UL(n+1),后将上述模拟信号形式的电抗电压值UL(n+1)进行模拟-数字转换,生成数字信号形式的电抗电压值UL(n+1),发送给控制器。
步骤S7,采集光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),其中,(n+1,n+2)对应开关周期Tperiod
在本发明的实施例中,本步骤S7可以由AD采集模块执行。具体地,AD采集模块采集光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),后将上述模拟信号形式的在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2)进行模拟-数字转换,生成数字信号形式的在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),发送给控制器。
步骤S8,将并网电流值iL(n+1)、iL(n+2)、开关周期Tperiod和n+2时刻输出的电抗电压值UL(n+1)代入下式(2),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式,
U L ( n + 1 ) = R i L ( n + 1 ) + L i L ( n + 2 ) - i L ( n + 1 ) T period , - - - ( 2 )
在本发明的实施例中,本步骤S8可以由控制器执行。具体地,控制器根据接收到的来自AD采集模块的数字信号形式的并网电流值iL(n+1)、iL(n+2)开关周期Tperiod和电抗电压值UL(n+1)代入式(1),得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式f2(R,L)。
步骤S9,根据第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R。
在本发明的实施例中,本步骤S9可以由控制器执行。具体地,控制器根据步骤S5中的第一关系式f1(R,L)和步骤S8中的第二关系式f2(R,L)构成二元一次方程组,计算得到并网电抗值L和等效串联电阻R。
步骤S10,判断并网电抗值L是否等于电抗模型值L0,如果否,返回执行步骤S2,直至并网电抗值L等于电抗模型值L0。
在本发明的实施例中,本步骤S10可以由控制器执行。具体地,控制器判断步骤S9中计算得到的并网电抗值L与步骤S1中预设的电抗模型值L0是否相等,如果不相等,则返回步骤S2,继续进行执行采集并网电流和电抗电压,计算新的并网电抗值L,直至计算得到的并网电抗值L等于电抗模型值L0,从而实现实际并网电感与控制算法中模型电感值要尽量保持一致,保证光伏并网逆变器的稳定运行。
由推导式(5),可得出该控制系统的闭环传递函数,经过采样开关和Z变换后,推导出该控制系统的闭环Z传递函数。由该控制系统的闭环Z传递函数可知该两种控制算法的系统都是二阶系统,采用传统电流预测控制算法的并网逆变器有一对共轭的纯实或纯虚的闭环极点其中Lm为控制系统的模型电感,L为主电路电感。在Lm/L发生变化时,若使控制系统保持平稳,系统阻尼比必须大于0.4。经实验分析可知,在满足阻尼比要求的情况下,本发明采用的改进型电流预测控制算法系统Lm/L能够具有更强的鲁棒性。
设定ΔL为电感的偏差率,即:Lm为光伏并网系统的模型电感按照额定设置为10mH,L为光伏并网系统的主电路的实际电感。图4为现有技术的光伏并网逆变器输出电流波形图。图5为采用本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制方法的并网输出电流波形图。
从图4和图5对比可以看出,传统控制算法光伏并网逆变器的电感偏差率ΔL不能实时校正,随并网逆变器运行和环境对电抗值的影响,电感偏差率ΔL会持续变化,并网逆变器的输出并网电流输出波形谐波含量较大。本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制方法,采用的改进型控制算法光伏并网逆变器的电感偏差率ΔL能够实时校正,保证光伏并网逆变器输出电流谐波含量减少,鲁棒性更强。
根据本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制方法,采用电流预测控制光伏并网逆变器,能够利用光伏发电系统采集的数据计算得到光伏并网逆变器下一个开关周期开关信号的控制量,因此能根据外部环境变化及时调整逆变器的输出功率。电流预测控制具有开关频率固定、动态响应快,精度高、控制过程无过冲等特点十分适宜于光伏并网逆变器系统的数字控制,可以提高光伏并网逆变器的抗干扰能力。本发明实现实际并网电感与控制算法中模型电感值保持一致,使得光伏并网逆变器可以稳定运行,并且保证光伏并网逆变器输出电流谐波含量减少,鲁棒性更强。
如图6所示,本发明实施例还提出一种预测电流光伏并网逆变器控制装置,包括:AD采集模块100和控制器200。AD采集模块100的输入端设置于光伏并网逆变器的输出端,控制器200连接至AD采集模块100的输出端。
具体地,在光伏并网逆变器运行前,AD采集模块100进行初始化,控制器200在光伏并网逆变器并网运行前设置电控模型值L0。
在光伏并网逆变器运行后,AD采集模块100采集光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值iL(n)和iL(n+1),然后将上述模拟信号形式的并网电流值iL(n)和iL(n+1)进行模拟-数字转换,生成数字信号形式的并网电流值iL(n)和iL(n+1),发送给控制器200。
AD采集模块100采集光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值UL(n),然后将上述模拟信号形式的电抗电压值UL(n)进行模拟-数字转换,生成数字信号形式的电抗电压值UL(n),发送给控制器200。
控制器200根据接收到的来自AD采集模块100的数字信号形式的并网电流值iL(n)、iL(n+1)、开关周期Tperiod和n时刻输出的电抗电压值UL(n)代入式(1),得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式f1(R,L)。
U L ( n ) = R i L ( n ) + L i L ( n + 1 ) - i L ( n ) T period , - - - ( 1 )
AD采集模块100采集光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值UL(n+1),后将上述模拟信号形式的电抗电压值UL(n+1)进行模拟-数字转换,生成数字信号形式的电抗电压值UL(n+1),发送给控制器200。
AD采集模块100采集光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),后将上述模拟信号形式的在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2)进行模拟-数字转换,生成数字信号形式的在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),发送给控制器200。
控制器200根据接收到的来自AD采集模块的数字信号形式的并网电流值iL(n+1)、iL(n+2)开关周期Tperiod和电抗电压值UL(n+1)代入式(1),得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式f2(R,L)。
U L ( n + 1 ) = R i L ( n + 1 ) + L i L ( n + 2 ) - i L ( n + 1 ) T period , - - - ( 2 )
控制器200根据第一关系式f1(R,L)和第二关系式f2(R,L)构成二元一次方程组,计算得到并网电抗值L和等效串联电阻R。然后,控制器200判断计算得到的并网电抗值L与步骤S1中预设的电抗模型值L0是否相等,如果不相等,则由AD采集模块100重新采集并网电流值和电抗电压之,控制器200计算新的并网电抗值L,直至计算得到的并网电抗值L等于电抗模型值L0,从而实现实际并网电感与控制算法中模型电感值要尽量保持一致,保证光伏并网逆变器的稳定运行。
图7为根据本发明实施例的光伏并网逆变器控制框图。从图7中可以看出,本发明提供的预测电流光伏并网逆变器控制装置安装于光伏并网逆变器的输出端,通过采集光伏并网逆变器输出的并网电流值和电抗电压值,计算并网电抗值L,如此不断调整并网电抗值L直至达到电抗模型值L0,实现实际并网电感与控制算法中模型电感值要尽量保持一致,保证光伏并网逆变器的稳定运行。
根据本发明实施例的预测电流光伏并网逆变器控制装置,采用电流预测控制光伏并网逆变器,能够利用光伏发电系统采集的数据计算得到光伏并网逆变器下一个开关周期开关信号的控制量,因此能根据外部环境变化及时调整逆变器的输出功率。电流预测控制具有开关频率固定、动态响应快,精度高、控制过程无过冲等特点十分适宜于光伏并网逆变器系统的数字控制,可以提高光伏并网逆变器的抗干扰能力。本发明实现实际并网电感与控制算法中模型电感值保持一致,使得光伏并网逆变器可以稳定运行,并且保证光伏并网逆变器输出电流谐波含量减少,鲁棒性更强。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (5)

1.一种预测电流光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,在光伏并网逆变器并网运行前,设置电抗模型值L0;
步骤S2,启动所述光伏并网逆变器运行;
步骤S3,采集所述光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值iL(n)和iL(n+1),其中,(n,n+1)对应开关周期Tperiod
步骤S4,采集所述光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值UL(n);
步骤S5,将所述并网电流值iL(n)、iL(n+1)、开关周期Tperiod和n时刻输出的电抗电压值UL(n)代入下式(1),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式,
U L ( n ) = Ri L ( n ) + L i L ( n + 1 ) - i L ( n ) T period , - - - ( 1 )
步骤S6,采集所述光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值UL(n+1);
步骤S7,采集所述光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),其中,(n+1,n+2)对应开关周期Tperiod
步骤S8,将所述并网电流值iL(n+1)、iL(n+2)、开关周期Tperiod和n+2时刻输出的电抗电压值UL(n+1)代入下式(2),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式,
U L ( n + 1 ) = Ri L ( n + 1 ) + L i L ( n + 2 ) - i L ( n + 1 ) T period , - - - ( 2 )
步骤S9,根据所述第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R;
步骤S10,判断所述并网电抗值L是否等于所述电抗模型值L0,如果否,返回执行步骤S2,直至所述并网电抗值L等于所述电抗模型值L0。
2.如权利要求1所述的预测电流光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,采用模拟-数字AD采集模块执行步骤S3、步骤S4、步骤S6和步骤S7,并再将采集到的并网电流值和电抗电压值进行模数转换后,传送至控制器以进行所述步骤S5、步骤S8至步骤S10的计算。
3.如权利要求2所述的预测电流光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,在执行步骤S1之前,对所述模拟-数字AD采集模块进行初始化。
4.一种预测电流光伏并网逆变器控制装置,其特征在于,包括:AD采集模块和控制器,其中,所述AD采集模块的输入端设置于光伏并网逆变器的输出端,所述控制器连接至所述AD采集模块的输出端,
所述控制器用于在光伏并网逆变器并网运行前设置电抗模型值L0,
所述AD采集模块用于在所述光伏并网逆变器运行后,采集所述光伏并网逆变器在n时刻和n+1时刻输出的并网电流值iL(n)和iL(n+1),其中,(n,n+1)对应开关周期Tperiod、所述光伏并网逆变器在n时刻输出的电抗电压值UL(n)、所述光伏并网逆变器在n+1时刻输出的电抗电压值UL(n+1)和所述光伏并网逆变器在n+2时刻输出的并网电流值iL(n+2),其中,(n+1,n+2)对应开关周期Tperiod,并对所述并联电流值和电抗电压值进行模数转换,将转换后的对应数字信号发送至控制器;
所述控制器将接收到的来自AD采集模块的数字信号的所述并网电流值iL(n)、iL(n+1)、开关周期Tperiod和n时刻输出的电抗电压值UL(n)代入下式(1),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第一关系式,
U L ( n ) = Ri L ( n ) + L i L ( n + 1 ) - i L ( n ) T period , - - - ( 1 )
所述控制器将接收到的来自AD采集模块的数字信号的并网电流值iL(n+1)、iL(n+2)、开关周期Tperiod和n+2时刻输出的电抗电压值UL(n+1)代入下式(2),以得到关于并网电抗值L和等效串联电阻R的第二关系式,
U L ( n + 1 ) = Ri L ( n + 1 ) + L i L ( n + 2 ) - i L ( n + 1 ) T period , - - - ( 2 )
所述控制器根据所述第一关系式和第二关系式计算并网电抗值L和等效串联电阻R,判断所述并网电抗值L是否等于所述电抗模型值L0,如果否,则所述AD采集模块和所述控制器重复上述动作,直至所述并网电抗值L等于所述电抗模型值L0。
5.如权利要求4所述的预测电流光伏并网逆变器控制装置,其特征在于,所述AD采集模块在所述光伏并网逆变器运行前进行初始化。
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