[发明专利]基于FPGA的光伏逆变控制装置及无模型控制方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的光伏逆变控制装置，其特征在于：包括可编程门阵列FPGA、同步动态随机存储器SDRAM和非易失性存储器FLASH，其中，可编程门阵列FPGA包括嵌入式软核、角波电路、Avalon总线模块和IO接口单元，其连接关系为：嵌入式软核及角波电路分别通过Avalon总线模块与同步动态随机存储器SDRAM、非易失性存储器FLASH连接。

2.采用权利要求1所述的基于嵌入式软核的光伏逆变控制装置的无模型控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：设置嵌入式软核控制装置的初始参数，所述的初始参数包括：光伏逆变系统负载端的当前周期期望输出电压y^*(k)、步长序列η_k、量化阶因子ρ_k、权重因子λ、惩罚因子μ，光伏逆变系统的伪偏导数初值

步骤2：嵌入式软核读取角波电路产生的瞬时参考电压值Q和由电压传感器采集到的光伏逆变系统负载端电压值y(k)；

步骤3：确定系统的伪偏导数值，将伪偏导数初值带入公式(1)：

式中，表示当前周期光伏逆变系统的伪偏导数，表示上一周期光伏逆变系统的伪偏导数，Δu(k-1)表示上一周期光伏逆变系统控制律的变化值，Δy(k)表示当前周期光伏逆变系统负载端电压的变化值；

若或光伏逆变系统负载端的电压变化值|Δu|＜ε，则伪偏导数取初始值否则伪偏导数的值由公式(1)计算获得；

步骤4：计算控制律，公式如下：

式中，u(k)表示当前周期光伏逆变系统的控制律，u(k-1)表示上一周期光伏逆变系统的控制律，y^*(k+1)表示下一周期光伏逆变系统的期望输出值；

步骤5：嵌入式软核输出PWM脉冲信号控制场效应管的关断，方法为：若控制律电压u(k)大于或者等于瞬时参考电压值Q，则调制PWM脉冲信号输出为1，开启场效应管，否则调制PWM脉冲信号输出为0，关断场效应管。

3.根据权利要求2所述的基于嵌入式软核的光伏逆变控制装置进行光伏逆变的无模型控制方法，其特征在于：步骤3所述的ε取值为0.001。

4.根据权利要求2所述的基于嵌入式软核的光伏逆变控制装置进行光伏逆变的无模型控制方法，其特征在于：步骤5所述调制PWM脉冲信号输出为0时，需要延迟一段时间T即为死区时间，所述的T取值为3～5ns。