[发明专利]一种间接自校正的光伏发电装置控制方法

说明书

一种间接自校正的光伏发电装置控制方法，所述方法在光伏发电装置控制器电流内环的指令中加入高次电流分量指令，通过测量并网点电压具有相同次数的电压分量，实时计算并网交流系统阻抗；得到光伏发电装置逆变器输出电流的传递函数，结合PI环节的传导函数得到电流闭环控制系统的传递函数，对传递函数进行离散化处理得到闭环控制系统输出方程，根据对闭环控制系统的性能要求，采用极点配置方法得到PI环节参数的优化值；确保光伏发电系统在并网交流系统运行状态变化时均具有良好的性能。

技术领域

本发明涉及一种间接自校正的光伏发电装置控制方法，属光伏发电技术领域。

背景技术

分布式光伏发电在配电网中的渗透率越来越高，在解决环境污染，提高电网供电质量等方面发挥了重要作用。目前单相光伏发电装置通常采用双级变换的拓扑结构并入交流电网。第一级为DC/DC变换器，用于将光伏发电阵列输出的较低直流电压升高至满足第二级要求的直流电压；第二级为DC/AC变换器，用于将直流电压变换为交流电压，从而与交流系统并网。

目前第二级的DC/AC变换器的控制器通常采用电压外环和电流内环的双环控制结构。电压外环根据光伏发电装置直流电压指令和实际直流电压产生电流内环的电流指令，电流内环根据电流指令和光伏发电装置实际输出电流，通过PI控制环节产生参考电压指令。当光伏发电装置所并入的交流系统运行状况变化较大，尤其是交流系统为弱系统时，PI控制环节采用固定的控制参数往往不能满足控制光伏发电装置达到预设性能的要求，影响了光伏发电装置运行的可靠性、安全性和经济性。

发明内容

本发明的目的是，为了确保光伏发电系统在并网交流系统运行状态变化时均具有良好的性能，提高光伏发电装置的性能，提出一种间接自校正的光伏发电装置控制方法。

实现本发明的技术方案如下，

采集单相光伏发电装置与交流并网的并网点电压，光伏发电装置逆变器的输出电流和直流侧电压，利用锁相环技术得到并网点电压的相位角。光伏发电装置控制器通常由电压外环和电流内环构成。电压外环根据逆变器直流侧电压的指令和实际直流电压，通过PI环节得到电流内环的电流指令；电流内环根据电流指令和光伏发电装置逆变器实际输出电流，通过PI环节得到光伏发电逆变器输出电压指令。

本发明一种间接自校正的光伏发电装置控制方法，所述方法在光伏发电装置控制器电流内环的指令中加入高次电流分量指令，通过测量并网点电压具有相同次数的电压分量，实时计算并网交流系统阻抗；得到光伏发电装置逆变器输出电流的传递函数，结合PI环节的传导函数得到电流闭环控制系统的传递函数，对传递函数进行离散化处理得到闭环控制系统输出方程，根据对闭环控制系统的性能要求，采用极点配置方法得到PI环节参数的优化值；确保光伏发电系统在并网交流系统运行状态变化时均具有良好的性能。

所述实时计算并网交流系统阻抗通过电流指令的附加量i_i2(ref)来实现；

i_i2(ref)的表达式为：

i_i2(ref)＝I_h1sin(h₁ωt)+I_h2sin(h₂ωt)

式中：I_h1和I_h2分别为h₁次和h₂次谐波电流幅值，ω为交流系统基波角频率；选h₁＝5，h₂＝10；I_h1和I_h2选取为光伏逆变器输出电流i_i的额定值I_iN的一个比例；