[发明专利]一种无延时的单相光伏并网功率调节方法

摘要

本发明公开了一种无延时的单相光伏并网功率调节方法，该方法主要包括单相负载的无延时的ip-iq无功电流检测、外环电压PI控制、功率前馈、电流内环准谐振PR控制、电网电压前馈五个部分，其功能是使分布于电网末梢的单相光伏并网发电系统，在向电网和本地负载快速提供有功电能的同时也能快速提供负载所需的无功电能，从而实现电网电压稳定，提高供电质量，本发明使分布式单相光伏并网发电系统在实现并网功率精确调节的同时，又提高了系统的稳定性、可靠性及抗干扰能力，更好地满足了单相光伏并网的需要。

主权项

1.一种无延时的单相光伏并网功率调节方法，包括光伏并网发电与无功补偿系统，光伏并网发电与无功补偿系统包括光伏阵列、升压电路、逆变电路、LC滤波电路、信号调理电路、A/D转换器、DSP控制器、驱动保护电路和负载，光伏阵列、升压电路、逆变电路、LC滤波电路依次连接，LC滤波电路接入电网；信号调理电路、A/D转换器、DSP控制器、驱动保护电路依次连接，驱动保护电路输出端与升压电路中的IGBT以及逆变电路中的IGBT连接，负载并联接入LC滤波电路和电网之间，其特征在于，该方法为：1)在每个采样周期的起始点，DSP控制器启动A/D转换器，对电网电压u_s、逆变电路直流侧电压u_dc、光伏输出电压u_pv、并网电流i_s、光伏输入电流i_pv、负载电流i_L分别进行采样，A/D转换器转换后的数据送给DSP控制器进行处理；2)通过对负载电流i_L求导来构建虚拟的两相正交电流i_La、i_Lb，再利用瞬时无功电流i_p-i_q算法，检测出单相负载的无功电流i_Lq，该电流通过低通滤波器进行滤波后，得到负载无功电流的直流分量I_Lq；3)根据光伏电压和光伏电流的瞬时值，采用爬山搜索法进行最大功率点跟踪，并计算出每个采样周期的有功功率P_pv，同时，DSP控制器在单个电网周期内计算出该电网周期内的电网电压有效值U_s，并计算出前馈电流幅值指令I_pr^*；4)将直流侧参考电压和逆变电路直流侧电压u_dc的差值e_u作为PI控制器的输入，PI控制器的输出通过限幅后，获得直流侧稳压环节的电流幅值指令I_dr^*；5)将电流幅值指令I_dr^*和前馈电流幅值指令I_pr^*相加合成有功电流直流分量I_pv；6)将有功直流分量I_pv和无功直流分量I_Lq通过旋转坐标系反变换C_pq-αβ，获取最终的并网电流瞬时指令值i_s^*＝i_sa^*，其中i_sa^*为正交并网指令电流；7)并网电流指令i_s^*和并网电流i_s相减得到电流误差信号e_i，将其送入准谐振PR控制器进行控制，将前馈电网电压u_s通过比例环节后，与准谐振PR控制器的输出合成得到逆变电路的开关管控制信号，即开关管的占空比，从而控制并网功率传递和能量流向。