[发明专利]一种光伏并网逆变器的电流控制方法

说明书

本申请涉及一种光伏并网逆变器的电流控制方法，其包括以下步骤：采集光伏并网逆变器负载回路的负载电流；获取光伏并网逆变器负载回路的目标电流；根据光伏并网逆变器负载回路的负载电流和目标电流构建电流误差表达式；对负载回路的负载电流进行采样，得到离散化后相邻采样点电流误差的表达式；根据离散化后相邻采样点电流误差表达式计算得到电流控制算式；根据电流控制算式和逆变器回路的负载电流的采样值，得到PWM控制信号，并利用PWM控制信号调整逆变器开关器件的占空比。本申请能够提高应用系统对未知电感参数的匹配度，降低应用系统的复杂程度。本申请还具有响应速度快、控制精度高和稳定裕量大等特点。

技术领域

本申请属于光伏并网发电技术领域，具体涉及一种光伏并网逆变器的电流控制方法。

背景技术

近年来，太阳能等新能源的开发和利用为缓解世界范围内的环境污染和社会的可持续发展发挥了重要作用。光伏发电是太阳能利用的主要形式之一，光伏并网发电系统将太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。

逆变器作为光伏并网发电系统的重要组成部分之一，是光伏发电与电网并网的核心，其电流控制技术得到了迅速的发展。光伏并网逆变器主要包括逆变拓扑结构、低通滤波器、逆变控制环、检测电路、控制电路及驱动电路等。并网逆变器的电流控制通常由上述硬件电路采样逆变器回路的负载电流，采取相应的控制方法，在数字信号处理器中进行计算，并输出控制信号，以此调整逆变器开关器件的占空比，达到电流追踪的目的。

目前，工程应用中常用的并网逆变器的电流控制方法主要有滞环控制法和三角波比较法等。上述两种方法技术相对成熟，应用广泛，其中滞环控制法具有良好的鲁棒性，但是其电流纹波和功率损耗较大；三角波比较法通过比例–积分(PI)调节器跟踪目标电流，控制简单，但是实际电流与目标电流之间存在稳态误差。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种光伏并网逆变器的电流控制方法。

根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种光伏并网逆变器的电流控制方法，其包括以下步骤：

采集光伏并网逆变器负载回路的负载电流；

获取光伏并网逆变器负载回路的目标电流；

根据光伏并网逆变器负载回路的负载电流和目标电流构建电流误差表达式；

对负载回路的负载电流进行采样，得到离散化后相邻采样点电流误差的表达式；

根据离散化后相邻采样点电流误差表达式计算得到电流控制算式；

根据电流控制算式和逆变器回路的负载电流的采样值，得到PWM控制信号，并利用PWM控制信号调整逆变器开关器件的占空比。

进一步地，所述步骤根据光伏并网逆变器负载回路的负载电流和目标电流构建电流误差表达式的具体过程为：

单相电压型并网逆变器的拓扑结构中负载电流的表达式为：

式(1)中，V_I表示逆变器的输出电压，L表示滤波电感，R_L表示负载回路的等效电阻，i_m表示负载电流，ε表示反向电动势；

将负载回路的目标电流用i^*表示，则负载回路的目标电流可以表示为：

式(2)中，V^*表示目标电流下的理想输出电压；

忽略等效电阻R_L，则由式(1)和式(2)预测得到电流误差i_e的表达式为：