改进重复控制技术在光伏并网逆变器中的应用冰

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1、第5l卷第1期电测与仪表V0I．51NO．12014年1月1O日ElectricalMeasurement&InstrumnenationJan．10。2014改进重复控制技术在光伏并网逆变器中的应用冰冯涛，卞建鹏，高蒙(石家庄铁道大学电气工程学院，石家庄050043)摘要：基于LCL滤波器的并网VSI系统，在重复控制理论基础上进行改进，提出一种具有频率波动适应能力的控制策略，保证当电网频率波动时依然具有良好的电流跟踪性能。同时系统具有低谐波及高功率因数的优越性能。通过Matlab／Simulink仿真验证了该控制策略的正确性和有效性。关键词：光伏电站；

2、逆变器；重复控制；仿真中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1001—1390(2014)01—0075—05ApplicationofImprovedRepetitiveControlTechniqueinPhotovoltaicGrid．ConnectedInverterFENGTao，BIANJian—peng，GAOMeng(CollegeofElectricalEngineeringofShijiazhuangTiedaoUniversity，Shijiazhuang050043，China)Abstract：LCLfilter—bas

3、edgridconnectedVS1wil1beimprovedonthebasisofrepetitivecontrolAnewcontrolstrate—gYwiththecapacitytoadapttothefrequencyfluctuationispresentedinthispaper，whichwillensureagoodcurrenttrackingperformanceinconditionofgridfrequencyfluctuation．Moreover，theproposedsystemhastheadvantagesinl

4、owharmonicandhighpowerfactor．Simulationresultsbasedonmatlab／simulinkverifythecorrectnessandeffective—nessoftheproposedcontrolstrategy．Keywords：PVpowerplant，inverter，repetitivecontrol，simulation0引言所示，基于LCL滤波器的并网VSI系统，由于电网阻光伏发电是未来世界电力的主要来源I2J，抗值相对于电网接口电感小很多，分析问题时这里随着光伏系统容量的不断增加，对逆变

5、器的成本、仅考虑电网接口电感L。图1中，为VSI的直流效率和可靠性的要求也越来越高。重复控制技术母线电压；C。为直流母线吸收电容；C、C、C和在交流系统中应用可以实现较低的稳态误差和总L、I吖h、分别为VSI的三相滤波电容和滤波电感；谐波畸变，因此在逆变器系统中得到了广泛的应L、Lgb、L分别为三相电网接口处电感；S、S、S。为用。采用数字控制器的控制系统存在延时环节，三相电路断路器。这里采用相电压、相电流为变量，延时通常为系统采样周期的整数倍，然而在VSI对并网电压源逆变器系统实现建模I4J，可以得到状并网应用中，电网频率存在明显的波动，此时重复态空间

6、方程如下：控制的内模会有所偏离，与电网频率决定的内模不一致，此外系统谐振频率也会发生偏离，使得系统性能明显降低。就这一问题本文提出了一种新《]：_~Lab1州RC的控制策略，具有频率适应能力的改进型重复控制策略。1电压源逆变器非线性系统模型：一×三相三线制电压源逆变器并网系统结构如图1[ii三]+×[薹兰]c基金项目：国家级青年科学基金资助项目(51307112)第51卷第1期电测与仪表V0I．51N0．12014年1月10日EIectricalMeasurement&InstrumnenafionJan．10，2014、IIIII／图1并网VSI系统结

7、构图Fig．1Thegrid—connectedVSIsystemstructurediagram2重复控制原理一重复控制所基于的内模原理指出：如果产生州参考输入指令的模型包含在稳定的闭环系统内部，那么被控系统的输出可以无静差的跟踪该参考输入指1令。重复控制的内模如图2所示，Ⅳ为每基波对输出=+×信号的采样次数，为单位延迟时间，丁为基波周期。×[JLiiC兰J]lI一1：×L[『i三J]lIc，2一cagca+未[i]=×[薹]一×[兰]c3I+——一Ⅳ———M图2重复控制的内模Fig．2Theintemalmodelofrepetitivecontro

8、l2．1重复控制内模的不足与改进翁冀]理想重复控制内模的极点位于虚轴上，从而导致