CN112952902A - 一种新型光伏并网配电网侧控制系统及方法 - Google Patents

一种新型光伏并网配电网侧控制系统及方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种新型光伏并网配电网侧控制系统及方法。所述控制系统包括逆变器控制系统，逆变器控制系统包括依次连接的用于确定内环有功功率参考值的功率滑模控制器、用于确定瞬时参考电流的反Clark变换装置、用于确定输出信号的无差拍电流内环控制器和用于对输出信号进行处理的第一脉冲宽度调制器，还包括用于确定无功补偿参考值的无功功率确定装置，最终第一脉冲宽度调制器输出控制各个功率开关进行通断的驱动信号，进而实现对配电网侧的控制。如此，整个控制系统采用功率滑模外环、无差拍电流内环的双闭环控制方法，避免了锁相环产生的延迟，较好地提高了系统的精度，保证了配电网侧电流的质量，提高了系统的动态、静态性能。

Description

一种新型光伏并网配电网侧控制系统及方法
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域，特别涉及一种新型光伏并网配电网侧控制系统及方法。
背景技术
光伏发电装置主要是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电装置，具有良好的再生性和环保性，因此被广泛应用于与电网并网。
光伏并网电网中，光伏发电装置所在侧构成光伏并网配电网侧。光伏并网配电网侧的常见具体结构可参见图1，主要包括依次连接的光伏发电装置、DC/AC逆变器和交流负载接口，其中，交流负载接口包括第一固态开关和交流侧负载，其中，第一固态开关用于控制交流侧负载的接入与断开；光伏发电装置包括依次连接的光伏电池阵列和升压斩波电路，升压斩波电路包括电感、开关管和二极管，用于调节光伏电池阵列输出的电压；DC/AC逆变器包括第二固态开关、直流侧电容、三相六开关电压型PWM(Pulse widthmodulation，脉冲宽度调制)逆变器以及滤波电感，用于将光伏发电装置输出的直流电转换为三相交流电。
通常对光伏并网配电网侧的控制主要包括有功功率控制和无功功率控制。其中，有功功率控制主要是对光伏发电装置发出的电能进行控制，无功功率控制主要是对光伏并网配电网侧所需的无功功率进行补偿，通常可以利用DC/AC逆变器的剩余容量来进行无功功率补偿，而无需再额外增加无功补偿设备。现有的光伏并网配电网侧控制系统主要采用外电压环、内电流环的双环控制方法来控制DC/AC逆变器，其中外电压环主要采用PI控制，内电流环主要在dq坐标系下进行控制，采用上述系统对光伏并网配电网侧进行控制，由于存在锁相环的延迟，因此系统控制精度较低，参数整定较为困难，动态和静态性能均较差。
基于此，目前亟需一种新型光伏并网配电网侧控制系统，用于解决现有控制系统的控制精度较低，动态和静态性能均较差的问题。
发明内容
本申请提供了一种新型光伏并网配电网侧控制系统及方法，可用于解决现有控制系统的控制精度较低，动态和静态性能均较差的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种新型光伏并网配电网侧控制系统，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统用于对光伏并网配电网侧进行控制，包括连接在DC/AC逆变器两端的逆变器控制系统；
所述逆变器控制系统用于控制所述DC/AC逆变器，包括依次连接的功率滑模控制器、反Clark变换装置、无差拍电流内环控制器和第一脉冲宽度调制器，所述逆变器控制系统还包括无功功率确定装置，所述无功功率确定装置与所述反Clark变换装置的输入端连接，其中：
所述功率滑模控制器，用于根据直流侧电容两端的实测电压、流经所述直流侧电容的实测电流、所述直流侧电容两端的参考电压、所述直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值；
所述无功功率确定装置，用于对所述DC/AC逆变器输出的三相交流电压和三相交流电流进行abc/αβ变换，得到两相静止坐标系下的变换电压和变换电流；以及，根据所述变换电压、所述变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值；
所述反Clark变换装置，用于对所述内环有功功率参考值和所述无功补偿参考值进行反Clark变换，得到两相静止坐标系下的瞬时参考电流；
所述无差拍电流内环控制器，用于根据所述瞬时参考电流和所述变换电流，确定输出信号；
所述第一脉冲宽度调制器，用于对所述输出信号进行脉冲宽度调制处理，得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关对应的第一驱动信号；所述第一驱动信号用于驱动所述功率开关进行通断。
结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统还包括连接在光伏发电装置两端的光伏发电控制系统；
所述光伏发电控制系统用于控制所述光伏发电装置，包括依次连接的最大功率点跟踪控制器和第二脉冲宽度调制器；其中：
所述最大功率点跟踪控制器，用于实时采集光伏电池阵列输出的光伏电压和光伏电流；以及，根据所述光伏电压和所述光伏电流，利用最大功率点跟踪方法，确定目标时刻对应的所述参考电压；所述目标时刻为所述光伏电压和所述光伏电流对应的实时采集时刻的下一时刻；
所述第二脉冲宽度调制器，用于对所述参考电压进行脉冲宽度调制处理，得到开关管对应的第二驱动信号，所述第二驱动信号用于驱动所述开关管进行通断。
结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述根据直流侧电容两端的实测电压、流经所述直流侧电容的实测电流、所述直流侧电容两端的参考电压、所述直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值，包括：
将直流侧电容两端的实测电压的平方与所述直流侧电容两端的参考电压的平方作比较，将值较大的一方确定为输入量；
将所述输入量、预设第一比例阈值、所述直流侧电容的电容值以及预设的控制系数的乘积确定为第一中间结果；
将所述实测电压与流经所述直流侧电容的实测电流的乘积确定为第二中间结果；
将所述第一中间结果与所述第二中间结果合并处理后，得到内环有功功率参考值。
结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述预设第二比例阈值为1.5。
结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述根据所述变换电压、所述变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值，包括：
通过以下公式确定无功补偿参考值：
Q*＝1.5(eLoadβiLoadα+eLoadαiLoadβ)
其中，Q*为所述无功补偿参考值，1.5为所述预设第二比例阈值，eLoadα、eLoadβ为所述变换电压，iLoadα、iLoadβ为所述变换电流。
第二方面，本申请实施例提供一种新型光伏并网配电网侧控制方法，所述一种新型光伏并网配电网侧控制方法用于对光伏并网配电网侧进行控制，并应用于一种新型光伏并网配电网侧控制系统，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统包括连接在DC/AC逆变器两端的逆变器控制系统；
所述逆变器控制系统用于控制所述DC/AC逆变器，包括依次连接的功率滑模控制器、反Clark变换装置、无差拍电流内环控制器和第一脉冲宽度调制器，所述逆变器控制系统还包括无功功率确定装置，所述无功功率确定装置与所述反Clark变换装置的输入端连接；
所述一种新型光伏并网配电网侧控制方法包括：
根据直流侧电容两端的实测电压、流经所述直流侧电容的实测电流、所述直流侧电容两端的参考电压、所述直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值；
对所述DC/AC逆变器输出的三相交流电压和三相交流电流进行abc/αβ变换，得到两相静止坐标系下的变换电压和变换电流；
根据所述变换电压、所述变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值；
对所述内环有功功率参考值和所述无功补偿参考值进行反Clark变换，得到两相静止坐标系下的瞬时参考电流；
根据所述瞬时参考电流和所述变换电流，确定输出信号；
对所述输出信号进行脉冲宽度调制处理，得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关对应的第一驱动信号；所述第一驱动信号用于驱动所述功率开关进行通断。
结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统还包括连接在光伏发电装置两端的光伏发电控制系统；
所述光伏发电控制系统用于控制所述光伏发电装置，包括依次连接的最大功率点跟踪控制器和第二脉冲宽度调制器；
所述一种新型光伏并网配电网侧控制方法还包括：
实时采集光伏电池阵列输出的光伏电压和光伏电流；
根据所述光伏电压和所述光伏电流，利用最大功率点跟踪方法，确定目标时刻对应的所述参考电压；所述目标时刻为所述光伏电压和所述光伏电流对应的实时采集时刻的下一时刻；
对所述参考电压进行脉冲宽度调制处理，得到开关管对应的第二驱动信号，所述第二驱动信号用于驱动所述开关管进行通断。
结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述根据直流侧电容两端的实测电压、流经所述直流侧电容的实测电流、所述直流侧电容两端的参考电压、所述直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值，包括：
将直流侧电容两端的实测电压的平方与所述直流侧电容两端的参考电压的平方作比较，将值较大的一方确定为输入量；
将所述输入量、预设第一比例阈值、所述直流侧电容的电容值以及预设的控制系数的乘积确定为第一中间结果；
将所述实测电压与流经所述直流侧电容的实测电流的乘积确定为第二中间结果；
将所述第一中间结果与所述第二中间结果合并处理后，得到内环有功功率参考值。
结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述预设第二比例阈值为1.5。
结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述根据所述变换电压、所述变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值，包括：
通过以下公式确定无功补偿参考值：
Q*＝1.5(eLoadβiLoadα+eLoadαiLoadβ)
其中，Q*为所述无功补偿参考值，1.5为所述预设第二比例阈值，eLoadα、eLoadβ为所述变换电压，iLoadα、iLoadβ为所述变换电流。
本申请实施例公开了一种新型光伏并网配电网侧控制系统及方法，该新型光伏并网配电网侧控制系统中，利用逆变器控制系统来控制DC/AC逆变器，具体通过功率滑模控制器来确定内环有功功率参考值，通过无功功率确定装置来确定无功补偿参考值，通过反Clark变换装置得到瞬时参考电流后，利用无差拍电流内环控制器确定输出信号，并通过第一脉冲宽度调制器来对输出信号进行处理，最终得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关对应的第一驱动信号，以此来驱动各个功率开关进行通断，进而实现对配电网侧的控制。如此，整个逆变器控制系统采用的是功率滑模外环、无差拍电流内环的双闭环控制方法，其中，内环采用的无差拍控制较好地保证了配电网侧电流的质量，外环采用的功率滑模控制可以同时对有功和无功进行实时控制，较好地提高了系统的动态、静态性能，此外，反Clark变换的引入，避免了锁相环产生的延迟，较好地提高了系统的精度。
附图说明
图1为本申请实施例适用的光伏并网配电网侧的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种新型光伏并网配电网侧控制系统所对应的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的功率滑模控制器的控制原理图；
图4为本申请实施例提供的光伏发电控制系统的控制原理图；
图5为本申请实施例提供的一种新型光伏并网配电网侧控制方法所对应的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
下面首先结合图1对本申请实施例适用的应用场景进行介绍。
图1示例性示出了本申请实施例适用的光伏并网配电网侧的结构示意图。如图1所示，光伏并网配电网侧100可以包括依次连接的光伏发电装置101、DC/AC逆变器102和交流负载接口103。
交流负载接口103包括第一固态开关Q1和交流侧负载，其中，第一固态开关Q1用于控制交流侧负载的接入与断开；光伏发电装置101包括依次连接的光伏电池阵列1011和升压斩波电路1012，升压斩波电路1012包括电感LPV、开关管VPV和二极管VDPV，用于调节光伏电池阵列1011输出的电压；DC/AC(DC：直流；AC：交流)逆变器102包括第二固态开关Q2、直流侧电容C、三相六开关电压型PWM逆变器以及滤波电感L1、L2和L3，用于将光伏发电装置101输出的直流电转换为三相交流电ia、ib、ic，第二固态开关Q2用于控制光伏发电装置101的接入与断开，三相六开关电压型PWM逆变器中包括六个功率开关VT1、VT2、VT3、VT4、VT5和VT6。
具体地，光伏电池阵列1011由多个光伏电池串并联构成，光伏电池的数量根据系统配置需要进行设定。
升压斩波电路1012是一种常见的开关直流升压电路，通过开关管VPV导通和关断来控制电感LPV储存和释放能量，从而使输出电压比输入电压高，本实施例中开关管VPV采用功率开关。
DC/AC逆变器102通常为电压型DC/AC逆变器。
交流侧负载可以为容阻性负载或感阻性负载，具体不作限定。
基于图1所示的系统应用场景，图2示例性示出了本申请实施例提供的一种新型光伏并网配电网侧控制系统所对应的结构示意图。该控制系统用于对图1所示的光伏并网配电网侧进行控制，如图2所示，本申请实施例提供的新型光伏并网配电网侧控制系统具体包括连接在DC/AC逆变器102两端的逆变器控制系统200。
逆变器控制系统200用于控制DC/AC逆变器102，包括依次连接的功率滑模控制器201、反Clark变换装置202、无差拍电流内环控制器203和第一脉冲宽度调制器204，逆变器控制系统200还包括无功功率确定装置205，无功功率确定装置205与反Clark变换装置202的输入端连接，其中：
功率滑模控制器201，用于根据直流侧电容C两端的实测电压、流经直流侧电容C的实测电流、直流侧电容C两端的参考电压、直流侧电容C的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值。
无功功率确定装置205，用于对DC/AC逆变器102输出的三相交流电压ULoada、ULoadb、ULoadc和三相交流电流ILoada、ILoadb、ILoadc进行abc/αβ变换，得到两相静止坐标系下的变换电压eLoadα、eLoadβ和变换电流iLoadα、iLoadβ。以及，根据变换电压eLoadα、eLoadβ、变换电流iLoadα、iLoadβ和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值。
反Clark变换装置202，用于对内环有功功率参考值和无功补偿参考值进行反Clark变换，得到两相静止坐标系下的瞬时参考电流。
无差拍电流内环控制器203，用于根据瞬时参考电流和变换电流，确定输出信号。
第一脉冲宽度调制器204，用于对输出信号进行脉冲宽度调制处理，得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关VT1-VT6对应的第一驱动信号。第一驱动信号用于驱动功率开关VT1-VT6进行通断。
具体来说，图3示例性示出了本申请实施例提供的功率滑模控制器的控制原理图，如图3所示，功率滑模控制器201具体通过以下方式确定内环有功功率参考值：
将直流侧电容C两端的实测电压的平方Ud2c与直流侧电容C两端的参考电压的平方U*d2c作比较，将值较大的一方确定为输入量。
将输入量、预设第一比例阈值、直流侧电容C的电容值以及预设的控制系数m的乘积确定为第一中间结果。具体地，预设第一比例阈值优选为二分之一，控制系数m为大于0的标量，只要大于0即可，具体值可通过仿真、经验取值，具体不作限定。
将实测电压Udc与流经直流侧电容C的实测电流Idc的乘积确定为第二中间结果。
将第一中间结果与第二中间结果合并处理后，得到内环有功功率参考值P*。
无功功率确定装置205具体包括abc/αβ变换模块和无功功率计算模块，abc/αβ变换模块用于对DC/AC逆变器102输出的三相交流电压ULoada、ULoadb、ULoadc和三相交流电流ILoada、ILoadb、ILoadc进行abc/αβ变换，得到两相静止坐标系下的变换电压eLoadα、eLoadβ和变换电流iLoadα、iLoadβ。两相静止坐标系即为αβ坐标系。无功功率计算模块用于根据变换电压eLoadα、eLoadβ、变换电流iLoadα、iLoadβ和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值。
优选地，预设第二比例阈值为1.5。
无功功率计算模块具体可以通过公式(1)确定无功补偿参考值：
Q*＝1.5(eLoadβiLoadα+eLoadαiLoadβ) 公式(1)
公式(1)中，Q*为无功补偿参考值，1.5为预设第二比例阈值，eLoadα、eLoadβ为变换电压，iLoadα、iLoadβ为变换电流。
如此，通过上述功率滑模控制器和无功功率确定装置，可以实时地确定有功功率和需要补偿的无功功率，准确性较高，有效提高了配电网侧的电能质量。
反Clark变换装置202对内环有功功率参考值P*和无功补偿参考值Q*进行反Clark变换，也就是将内环有功功率参考值P*和无功补偿参考值Q*经过反Clark变换矩阵C-pq1，从而得到无差拍电流内环控制器203的两相静止坐标系下的瞬时参考电流i*α和i*β。
瞬时参考电流i*α与变换电流iα(相当于iLoadα)合并处理后，得到无差拍电流内环控制器203的第一输入信号，瞬时参考电流i*β与变换电流iβ(相当于iLoadβ)合并处理后，得到无差拍电流内环控制器203的第二输入信号，第一输入信号与第二输入信号共同输入无差拍电流内环控制器203，得到输出信号Sabc。
第一脉冲宽度调制器204对输出信号Sabc进行脉冲宽度调制处理后，得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关VT1-VT6对应的第一驱动信号，进而驱动功率开关VT1-VT6进行通断，实现对整个控制系统中有功功率和无功功率的调节。
如此，本申请实施例提供的新型光伏并网配电网侧控制系统，通过上述功率滑模外环、无差拍电流内环的双闭环控制方法实现对光伏并网配电网侧的控制，较好地利用了DC/AC逆变器的多余容量补偿配电网侧无功，极大提高了网侧电能质量，减少企业投入无功补偿设备的成本，提高生产效率；同时外环采用的功率滑模控制可以同时对有功和无功进行实时控制，较好地提高了系统的动态、静态性能，此外，反Clark变换的引入，避免了锁相环产生的延迟，较好地提高了系统的精度。
本申请实施例提供的新型光伏并网配电网侧控制系统具体还包括连接在光伏发电装置101两端的光伏发电控制系统300。
图4示例性示出了本申请实施例提供的光伏发电控制系统的控制原理图，如图4所示，光伏发电控制系统300用于控制光伏发电装置101，包括依次连接的最大功率点跟踪控制器301和第二脉冲宽度调制器302，其中：
最大功率点跟踪控制器301，用于实时采集光伏电池阵列1011输出的光伏电压UPV和光伏电流IPV。以及，根据光伏电压UPV和光伏电流IPV，利用最大功率点跟踪方法，确定目标时刻对应的参考电压。目标时刻为光伏电压和光伏电流对应的实时采集时刻的下一时刻。
第二脉冲宽度调制器302，用于对参考电压进行脉冲宽度调制处理，得到开关管VPV对应的第二驱动信号，第二驱动信号用于驱动开关管VPV进行通断，实现最大功率点跟踪控制。
具体来说，光伏发电控制系统300用于控制光伏发电装置101中的升压斩波电路1012，通过对开关管VPV的通断进行控制，可以最大限度地利用光伏电池阵列1011所发出的电能。
如此，本申请实施例采用上述光伏发电控制系统，通过最大功率点跟踪控制方法，最大限度地利用了光伏电池阵列发出的电能，有效提高了绿色能源的利用率，减少了企业用电成本，具有较高的实用性。
下述为本申请方法实施例，可以应用于本申请新型光伏并网配电网侧控制系统实施例。对于本申请方法实施例中未披露的细节，请参照本申请新型光伏并网配电网侧控制系统实施例。
本申请实施例提供一种新型光伏并网配电网侧控制方法。该方法用于对光伏并网配电网侧进行控制，并应用于一种新型光伏并网配电网侧控制系统，该控制系统包括连接在DC/AC逆变器两端的逆变器控制系统。
逆变器控制系统用于控制DC/AC逆变器，包括依次连接的功率滑模控制器、反Clark变换装置、无差拍电流内环控制器和第一脉冲宽度调制器，逆变器控制系统还包括无功功率确定装置，无功功率确定装置与反Clark变换装置的输入端连接。
图5示例性示出了本申请实施例提供的一种新型光伏并网配电网侧控制方法所对应的流程示意图。如图5所示，本申请实施例提供的一种新型光伏并网配电网侧控制方法包括：
步骤S501，根据直流侧电容两端的实测电压、流经直流侧电容的实测电流、直流侧电容两端的参考电压、直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值。
步骤S502，对DC/AC逆变器输出的三相交流电压和三相交流电流进行abc/αβ变换，得到两相静止坐标系下的变换电压和变换电流。
步骤S503，根据变换电压、变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值。
步骤S504，对内环有功功率参考值和无功补偿参考值进行反Clark变换，得到两相静止坐标系下的瞬时参考电流。
步骤S505，根据瞬时参考电流和变换电流，确定输出信号。
步骤S506，对输出信号进行脉冲宽度调制处理，得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关对应的第一驱动信号。其中，第一驱动信号用于驱动功率开关进行通断。
在一种可实现方式中，本申请实施例提供的一种新型光伏并网配电网侧控制系统还包括连接在光伏发电装置两端的光伏发电控制系统。
光伏发电控制系统用于控制光伏发电装置，包括依次连接的最大功率点跟踪控制器和第二脉冲宽度调制器。
本申请实施例提供的一种新型光伏并网配电网侧控制方法还包括：
实时采集光伏电池阵列输出的光伏电压和光伏电流。
根据光伏电压和光伏电流，利用最大功率点跟踪方法，确定目标时刻对应的参考电压。目标时刻为光伏电压和光伏电流对应的实时采集时刻的下一时刻。
对参考电压进行脉冲宽度调制处理，得到开关管对应的第二驱动信号，第二驱动信号用于驱动开关管进行通断。
在一种可实现方式中，根据直流侧电容两端的实测电压、流经直流侧电容的实测电流、直流侧电容两端的参考电压、直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值，包括：
将直流侧电容两端的实测电压的平方与直流侧电容两端的参考电压的平方作比较，将值较大的一方确定为输入量。
将输入量、预设第一比例阈值、直流侧电容的电容值以及预设的控制系数的乘积确定为第一中间结果。
将实测电压与流经直流侧电容的实测电流的乘积确定为第二中间结果。
将第一中间结果与第二中间结果合并处理后，得到内环有功功率参考值。
在一种可实现方式中，预设第二比例阈值为1.5。
在一种可实现方式中，根据变换电压、变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值，包括：
通过以下公式确定无功补偿参考值：
Q*＝1.5(eLoadβiLoadα+eLoadαiLoadβ)
其中，Q*为无功补偿参考值，1.5为预设第二比例阈值，eLoadα、eLoadβ为变换电压，iLoadα、iLoadβ为变换电流。
如此，本申请实施例提供的一种新型光伏并网配电网侧控制方法中，根据直流侧电容两端的实测电压、实测电流、参考电压、电容值以及预设阈值，确定内环有功功率参考值，并对三相交流电压和三相交流电流进行abc/αβ变换后，得到交换电压和交换电流，再结合预设阈值，确定无功补偿参考值，根据内环有功功率参考值和无功补偿参考值得到输出信号，并通过第一脉冲宽度调制器来对输出信号进行处理，最终得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关对应的第一驱动信号，以此来驱动各个功率开关进行通断，进而实现对配电网侧的控制。如此，整个逆变器控制方法采用的是功率滑模外环、无差拍电流内环的双闭环控制方法，其中，内环采用的无差拍控制较好地保证了配电网侧电流的质量，外环采用的功率滑模控制可以同时对有功和无功进行实时控制，较好地提高了系统的动态、静态性能，此外，反Clark变换的引入，避免了锁相环产生的延迟，较好地提高了系统的精度。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种新型光伏并网配电网侧控制系统，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统用于对光伏并网配电网侧进行控制，其特征在于，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统包括连接在DC/AC逆变器两端的逆变器控制系统；
所述逆变器控制系统用于控制所述DC/AC逆变器，包括依次连接的功率滑模控制器、反Clark变换装置、无差拍电流内环控制器和第一脉冲宽度调制器，所述逆变器控制系统还包括无功功率确定装置，所述无功功率确定装置与所述反Clark变换装置的输入端连接，其中：
所述功率滑模控制器，用于根据直流侧电容两端的实测电压、流经所述直流侧电容的实测电流、所述直流侧电容两端的参考电压、所述直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值；
所述无功功率确定装置，用于对所述DC/AC逆变器输出的三相交流电压和三相交流电流进行abc/αβ变换，得到两相静止坐标系下的变换电压和变换电流；以及，根据所述变换电压、所述变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值；
所述反Clark变换装置，用于对所述内环有功功率参考值和所述无功补偿参考值进行反Clark变换，得到两相静止坐标系下的瞬时参考电流；
所述无差拍电流内环控制器，用于根据所述瞬时参考电流和所述变换电流，确定输出信号；
所述第一脉冲宽度调制器，用于对所述输出信号进行脉冲宽度调制处理，得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关对应的第一驱动信号；所述第一驱动信号用于驱动所述功率开关进行通断。
2.根据权利要求1所述的一种新型光伏并网配电网侧控制系统，其特征在于，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统还包括连接在光伏发电装置两端的光伏发电控制系统；
所述光伏发电控制系统用于控制所述光伏发电装置，包括依次连接的最大功率点跟踪控制器和第二脉冲宽度调制器；其中：
所述最大功率点跟踪控制器，用于实时采集光伏电池阵列输出的光伏电压和光伏电流；以及，根据所述光伏电压和所述光伏电流，利用最大功率点跟踪方法，确定目标时刻对应的所述参考电压；所述目标时刻为所述光伏电压和所述光伏电流对应的实时采集时刻的下一时刻；
所述第二脉冲宽度调制器，用于对所述参考电压进行脉冲宽度调制处理，得到开关管对应的第二驱动信号，所述第二驱动信号用于驱动所述开关管进行通断。
3.根据权利要求1所述的一种新型光伏并网配电网侧控制系统，其特征在于，所述根据直流侧电容两端的实测电压、流经所述直流侧电容的实测电流、所述直流侧电容两端的参考电压、所述直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值，包括：
将直流侧电容两端的实测电压的平方与所述直流侧电容两端的参考电压的平方作比较，将值较大的一方确定为输入量；
将所述输入量、预设第一比例阈值、所述直流侧电容的电容值以及预设的控制系数的乘积确定为第一中间结果；
将所述实测电压与流经所述直流侧电容的实测电流的乘积确定为第二中间结果；
将所述第一中间结果与所述第二中间结果合并处理后，得到内环有功功率参考值。
4.根据权利要求1所述的一种新型光伏并网配电网侧控制系统，其特征在于，所述预设第二比例阈值为1.5。
5.根据权利要求4所述的一种新型光伏并网配电网侧控制系统，其特征在于，所述根据所述变换电压、所述变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值，包括：
通过以下公式确定无功补偿参考值：
Q*＝1.5(eLoadβiLoadα+eLoadαiLoadβ)
其中，Q*为所述无功补偿参考值，1.5为所述预设第二比例阈值，eLoadα、eLoadβ为所述变换电压，iLoadα、iLoadβ为所述变换电流。
6.一种新型光伏并网配电网侧控制方法，所述一种新型光伏并网配电网侧控制方法用于对光伏并网配电网侧进行控制，其特征在于，所述一种新型光伏并网配电网侧控制方法应用于一种新型光伏并网配电网侧控制系统，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统包括连接在DC/AC逆变器两端的逆变器控制系统；
所述逆变器控制系统用于控制所述DC/AC逆变器，包括依次连接的功率滑模控制器、反Clark变换装置、无差拍电流内环控制器和第一脉冲宽度调制器，所述逆变器控制系统还包括无功功率确定装置，所述无功功率确定装置与所述反Clark变换装置的输入端连接；
所述一种新型光伏并网配电网侧控制方法包括：
根据直流侧电容两端的实测电压、流经所述直流侧电容的实测电流、所述直流侧电容两端的参考电压、所述直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值；
对所述DC/AC逆变器输出的三相交流电压和三相交流电流进行abc/αβ变换，得到两相静止坐标系下的变换电压和变换电流；
根据所述变换电压、所述变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值；
对所述内环有功功率参考值和所述无功补偿参考值进行反Clark变换，得到两相静止坐标系下的瞬时参考电流；
根据所述瞬时参考电流和所述变换电流，确定输出信号；
对所述输出信号进行脉冲宽度调制处理，得到三相六开关电压型PWM逆变器中每个功率开关对应的第一驱动信号；所述第一驱动信号用于驱动所述功率开关进行通断。
7.根据权利要求6所述的一种新型光伏并网配电网侧控制方法，其特征在于，所述一种新型光伏并网配电网侧控制系统还包括连接在光伏发电装置两端的光伏发电控制系统；
所述光伏发电控制系统用于控制所述光伏发电装置，包括依次连接的最大功率点跟踪控制器和第二脉冲宽度调制器；
所述一种新型光伏并网配电网侧控制方法还包括：
实时采集光伏电池阵列输出的光伏电压和光伏电流；
根据所述光伏电压和所述光伏电流，利用最大功率点跟踪方法，确定目标时刻对应的所述参考电压；所述目标时刻为所述光伏电压和所述光伏电流对应的实时采集时刻的下一时刻；
对所述参考电压进行脉冲宽度调制处理，得到开关管对应的第二驱动信号，所述第二驱动信号用于驱动所述开关管进行通断。
8.根据权利要求6所述的一种新型光伏并网配电网侧控制方法，其特征在于，所述根据直流侧电容两端的实测电压、流经所述直流侧电容的实测电流、所述直流侧电容两端的参考电压、所述直流侧电容的电容值、预设第一比例阈值以及预设的控制系数，确定内环有功功率参考值，包括：
将直流侧电容两端的实测电压的平方与所述直流侧电容两端的参考电压的平方作比较，将值较大的一方确定为输入量；
将所述输入量、预设第一比例阈值、所述直流侧电容的电容值以及预设的控制系数的乘积确定为第一中间结果；
将所述实测电压与流经所述直流侧电容的实测电流的乘积确定为第二中间结果；
将所述第一中间结果与所述第二中间结果合并处理后，得到内环有功功率参考值。
9.根据权利要求6所述的一种新型光伏并网配电网侧控制方法，其特征在于，所述预设第二比例阈值为1.5。
10.根据权利要求9所述的一种新型光伏并网配电网侧控制方法，其特征在于，所述根据所述变换电压、所述变换电流和预设第二比例阈值，确定无功补偿参考值，包括：
通过以下公式确定无功补偿参考值：
Q*＝1.5(eLoadβiLoadα+eLoadαiLoadβ)
其中，Q*为所述无功补偿参考值，1.5为所述预设第二比例阈值，eLoadα、eLoadβ为所述变换电压，iLoadα、iLoadβ为所述变换电流。
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