光伏发电输电变换器优化控制仿真研究

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1、第33卷第04期计算机仿真2016年4月文章编号：1006—9348(2016)04—0150一05光伏发电输电变换器优化控制仿真研究孟丙清，佃松宜，蒲明(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：DC—DC开关功率变换器作为光伏发电前端关键环节，其性能对于光伏电池最大功率的跟踪，工作效率的提高有着很重要的意义。传统控制多采用连续控制方式设计复杂，搭建模拟电路实现困难，适用范围窄。针对上述难点问题，在传统快速终端滑模基础上作改进，提出了一种适用于数字控制的新型幂次型快速离散终端滑模。选择对数函数和幂次项构造分段滑模面，证明了其滑模运动收敛速度在任意点均快于快速离散终端

2、滑模。将提出的离散控制方案应用于Buck变换器，理论分析与仿真均表明，幂次型快速终离散端滑模控制方法在加快系统误差轨迹收敛速度、增强鲁棒性、减小稳态误差等方面均有显著改善，可为光伏发电前端DC—DC开关功率变换器的优化控制提供参考。关键词：光伏发电；开关功率变换器；幂次型快速离散终端滑模；数字控制；鲁棒性中图分类号：唧91．9文献标识码：BResearchonOptimizedControlofTransmissionConvertorofPhotovoltaicPowerGenerationDIANSong—yi，MENGBing—qing，PUMing(CoHegeofE

3、lectricalEngineeringandInformation，SiehuanUniversity，Chengdu，610065，China)ABSTRACT：TheexistingcontinuouscontrolmethodhastheshortcomingsofdesigningcomplexityandnaiTowapplicablerallge，anditisdifficulttobuildtheanalogcircuits．mrnillgatthesedifficultproblems，anewpower—typefastdiscrete—timetermi

4、nalshdingmodewasputforwardbasedonfastterminalslidingmodecontr01．Alogarithmicfunctionandapowerfunctionwerechosenforconstructingapiecewiseshdingmodesurface．Itwasprovedthatitsconvergencespeedisfasterthanfastdiscrete—timeterminalshdingnlodecontrolinarbitrarypoint．Then，thediscrete—timecontrolstr

5、ategyWasap-pⅡedtobuckconverter．Theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthatthesystemperformanceunderpower—typefastdiscrete—timeterminalslidingmodecontrolissignificantlyimprovedinacceleratingsystemelrortrackconvergencespe莉，whichemllance$therobustnessanddecreasingsteady—stateerror．Itcanpro

6、videareferenceforoptimalcon-trolofphotovoltaicpowergenerationfront—endDC—DCswitchingpowerconverter．KEYWOIUDS：PhotovoltaicGeneration；Switchingpowerconverters；Power—typefastdiscrete—timeterminalslid·ingmodecontrol；Digitalcontrol；Robustness1引言资源缺乏及生态环境恶化使得人类致力于新能源的开发，而光伏发电技术已经成为可再生能源的核心¨J。DC—D

7、C开关功率变换器作为光伏发电系统的前端关键环节，其工作性能对于整个光伏发电系统高效率具有重大意义忙j。目前采用的线性化控制方法对系统的参数变化比较敏感，当输入电压或负载大范围变动时会导致系统响应速度变慢、波基金项目：四川省高校院所应用成果转化项目计划(12DXYBl71JH一002)收稿日期：2015—06—14修回日期：2015—07—07—150一形发生畸变甚至导致系统不稳定日J。另外，变换器在工作过程中，电路中的参数不确定及负载变化对系统的鲁棒性提出了严格的要求。因此，要实现变换器高精度强鲁棒快速