分布式光伏逆变器多模式滑模控制方法及仿真分析

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1、万方数据第42卷第5期2015年9月华北电力大学学报JournalofNoahChinaElectricPowerUniversityV01．42，No．5Sep．，2015doi：103969／j．ISSN．1007—26912015．05．04分布式光伏逆变器多模式滑模控制方法及仿真分析李清然，张建成(华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室，河北保定071003)摘要：作为分布式光伏发电系统的核心部件，现有逆变器的功能单一、性能不足，逆变器的性能提升对分布式光伏推广意义重大。为完善光伏逆变器的功能，针对分布

2、式光伏发电系统的典型结构，根据不同控制目标，设计了不同运行方式下的逆变器控制策略。为保证系统动态性能，选择逆变器滑模控制方案。根据并／离网模式下逆变器的数学模型设计了滑模电流／电压控制方案。利用MATLAB／SIMULINK对不同运行方式下所提的逆变器控制策略进行建模仿真，结果表明不同运行方式下所提控制策略能够很好地实现相应控制目标．保证输出电能质量，同时逆变器的动态性能和抗干扰性能良好。关键词：并网／离网；自然功率；调度功率；滑模控制中图分类号：TM615文献标识码：A文章编号：1007—269l(2015)0

3、5—0019—07DistributedPhotovoltaicInverterMulti-modalSlidingModeControlMethodandSimulationAnalysisLIQingran，ZHANGJiancheng(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstrac

4、t：Asthecorecomponentofdistributedphotovohaic(PV)system，theexistinginverterhasdeficienciesofsimplefunctionandinadequateperformance．Inverter’Sperformanceimprovementisofgreatsignificancetothepromo—tionofdistributedPVsystem．Toperfectinverter’Sfunction，controlstra

5、tegiesforinverterunderdifferentoperationmodesweredesignedaccordingtodifferentobjectivesbasedonthetypicalstructureofdistributedPVsystem．Slidingmodecontrolschemewasadoptedtoguaranteethesystem’Sdynamicperformance．Slidingmodecurrent／voltagecontrolschemewaspropose

6、dbasedonthegrid—tied／stand—alonemathematicmodelofinverter．ControlstrategiessimulationforinverterunderdifferentoperatingmodeswerecarriedoutintheMATLAB／SIMULINK．Theresultsshowthatthepro—posedcontrolstrategycanrealizecorrespondingcontroltargetunderdifferentopera

7、tingmodesandensuretheoutputpowerquality．Atthesametime．inverter’Sdynamicandanti—jammingperformanceisperfect．Keywords：grid—tied／stand—alone；naturalpower；dispatchingpower；slidingmodecontrol0引口随着光伏发电设备成本降低及国家政策的激励，分布式光伏发电的渗透率不断增加。逆变器作为光伏发电系统的核心设备，其性能优劣直接收稿日期：2015

8、—03—03．基金项目：国家自然科学基金资助项Et(51177047)影响输出电能的质量，逆变器的控制技术已成为研究热点卜2I。常用的逆变器控制策略有PI控制一。、比例谐振控制’4。j、重复控制”10。、无差拍控制。1‘”1等。PI控制简单易实现，但控制精度较差，加入电网电压前馈”“5‘后可以减小输出电流的稳态误差，但不能改善输入电压扰动等因素引起的输出电能质量问题；比例