本发明专利技术公开了一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法及系统，涉及光伏控制技术领域，包括：获取并网点处的三相电流，将三相电流输入至预先构建的Clark坐标变换器内进行坐标转换，得到α轴和β轴的电流分量；获取并网点电压，将并网点电压输入至预先构建的电压外环PI控制器内，经过坐标转换进入锁相环中得到电压偏差值，通过电压偏差值经PI控制得到α轴和β轴的参考电流分量；α轴和β轴的电流分量以及α轴和β轴的参考电流分量输入至预先构建的nF‑DPCI控制器内，输出PWM调制信号，将PWM调制信号输入到PWM发生器中进行调制，得到开关管驱动信号，基于开关管驱动信号实现对并网逆变器电流的控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏控制，具体的是一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法及系统。
技术介绍
1、随着全球太阳能光伏发电系统建设规模的快速扩大，光伏系统的控制成为研究的重点。光伏发电系统常通过并网逆变器和配电网连接，并网逆变器承担着电网功率传输的作用，而并网电流控制则是光伏系统精准控制的核心问题。目前常用的并网控制电流有恒频滞环控制、预测控制、重复控制、单周控制、滑模控制、反馈线性化控制、无差拍控制、比例积分控制等。其中比例积分控制作为最常用的控制方法，原理和设计较为简单易于实现。
2、采用比例积分电流控制的电流内环控制仅对直流量具有无穷大增益，而正序交流信号在dq坐标系下表现为直流信号，因此，通过pi控制器能够实现对正序交流信号的精确控制。然而，dq坐标系中的d轴和q轴电流之间的耦合效应会影响电流环的动态特性。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法及系统。
2、第一方面，本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，方法包括以下步骤：
3、获取并网点处的三相电流，将三相电流输入至预先构建的clark坐标变换器内进行坐标转换，得到α轴和β轴的电流分量；
4、获取并网点电压，将并网点电压输入至预先构建的电压外环pi控制器内，经过坐标转换进入锁相环中得到电压偏差值，通过电压偏差值经pi控制得到α轴和β轴的参考电流分量；
5、将α轴和β轴的电流分量以及α轴和β轴的参考电流分量输入至预先构建的nf-dpci控制器内，输出pwm调制信号，将pwm调制信号输入到pwm发生器中进行调制，得到开关管驱动信号，基于开关管驱动信号实现对并网逆变器电流的控制。
6、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述电压外环pi控制器如下：
7、
8、式中，kp为控制器的比例系数，ki为控制器积分系数，sλ为分数阶复频域。
9、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述预先构建的nf-dpci控制器基于电压外环pi控制器引入复比例积分环节s-jω所构建得到。
10、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述nf-dpci的控制传递函数为：
11、
12、其中kp为控制器的比例系数，ki为控制器积分系数，sλ为分数阶复频域，j为复数单位，ω为控制频率，电网频率为f。
13、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述ωn＝2πf,kp＝k·l,ki＝k·rl其中l表示滤波电感，rl为等效电阻，k为控制器增益。
14、结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：所述并网的变流器在两相静止α、β坐标系下的数学模型：
15、
16、式中uα(t)、uβ(t)为变流器输出电压分别在α、β轴上的分量；iα(t)、iβ(t)为变流器输出电流分别在α、β轴上的分量。
17、第二方面，为了达到上述目的，本专利技术公开了一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制系统，包括：
18、第一转换模块，用于获取并网点处的三相电流，将三相电流输入至预先构建的clark坐标变换器内进行坐标转换，得到α轴和β轴的电流分量；
19、第二转换模块，用于获取并网点电压，将并网点电压输入至预先构建的电压外环pi控制器内，经过坐标转换进入锁相环中得到电压偏差值，通过电压偏差值经pi控制得到α轴和β轴的参考电流分量；
20、信号输出模块，用于将α轴和β轴的电流分量以及α轴和β轴的参考电流分量输入至预先构建的nf-dpci控制器内，输出pwm调制信号，将pwm调制信号输入到pwm发生器中进行调制，得到开关管驱动信号，基于开关管驱动信号实现对并网逆变器电流的控制。
21、结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，该系统还包括：所述第二转换模块电压外环pi控制器如下：
22、
23、式中，kp为控制器的比例系数，ki为控制器积分系数，sλ为分数阶复频域；
24、信号输出模块预先构建的nf-dpci控制器基于电压外环pi控制器引入复比例积分环节s-jω所构建得到；
25、nf-dpci的控制传递函数为：
26、
27、其中kp为控制器的比例系数，ki为控制器积分系数，sλ为分数阶复频域，j为复数单位，ω为控制频率，电网频率为f；
28、ωn＝2πf,kp＝k·l,ki＝k·rl其中l表示滤波电感，rl为等效电阻，k为控制器增益；
29、所述第一转换模块并网的变流器在两相静止α、β坐标系下的数学模型：
30、
31、式中uα(t)、uβ(t)为变流器输出电压分别在α、β轴上的分量；iα(t)、iβ(t)为变流器输出电流分别在α、β轴上的分量。
32、在本专利技术的又一方面，为了达到上述目的，公开了一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，所述存储器中存储有能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载并执行计算机程序时，采用了如上所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法。
33、在本专利技术的另一方面，为了达到上述目的，公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行时，采用了如上所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法。
34、本专利技术可以直接处理三相交流信号，避免了将信号转换到dq坐标系的需求，并具有较好的动态响应和稳态性能。优势包括：消除相锁环(pll)，减少同步问题引发的错误，在微电网、航空应用或远程网络中避免因频率或相位变化而失去同步，降低控制计算复杂性，适用于更小型、成本敏感的系统(如光伏并网转换器)，对不平衡电网和不完美的系统电感不平衡有更好的响应，分数阶控制能够对扰动进行估计并且在线补偿，显著提高系统的暂态响应能力和跟踪性能。
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【技术保护点】
1.一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述电压外环PI控制器如下：
3.根据权利要求1所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述预先构建的nF-DPCI控制器基于电压外环PI控制器引入复比例积分环节s-jω所构建得到。
4.根据权利要求3所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述nF-DPCI的控制传递函数为：
5.根据权利要求4所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述ωN＝2πf,Kp＝k·L,Ki＝k·RL其中L表示滤波电感，RL为等效电阻，k为控制器增益。
6.根据权利要求1所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述并网的变流器在两相静止α、β坐标系下的数学模型：
7.一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制系统，其特征在于，所述第二转换模块电压外环PI控制器如下：
9.一种终端设备，包括存储器、处理器及存储在存储器中并能够在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述存储器中存储有能够在处理器上运行的计算机程序，所述处理器加载并执行计算机程序时，采用了权利要求1至6中任一项所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器加载并执行时，采用了权利要求1至6中任一项所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法。
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【技术特征摘要】
1.一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述电压外环pi控制器如下：
3.根据权利要求1所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述预先构建的nf-dpci控制器基于电压外环pi控制器引入复比例积分环节s-jω所构建得到。
4.根据权利要求3所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述nf-dpci的控制传递函数为：
5.根据权利要求4所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流环控制方法，其特征在于，所述ωn＝2πf,kp＝k·l,ki＝k·rl其中l表示滤波电感，rl为等效电阻，k为控制器增益。
6.根据权利要求1所述的一种适用于光伏逆变器并网的电流...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵剑锋，汤程烨，董坤，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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