基于滤波电感在线估算的并网逆变器直接功率预测控制.pdf

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1、第39卷第12期电力系统保护与控制v01-39NO．122011年6月l6目PowerSystemProtectionandControlJun．16．2011基于滤波电感在线估算的并网逆变器直接功率预测控制杨勇，吴国祥，谢门喜(1．苏州大学城市轨道交通学院，江苏苏州215021；2．南通大学电子信息学院，江苏南通226019)摘要：三相并网逆变器的直接功率预测控制建立在精确数学模型基础上，对滤波电感参数比较敏感。针对直接功率预测控制这一特点，提出了一种在线估算的直接功率预测控制将在线估算出来的滤波电感进行直接功

2、率预测控制。仿真结果表明：基于电感在线估算的直接功率预测使功率有很好的静、动态特性；同时使输出电流正弦度良好，谐波含量小。从而验证了该方案的可行性和正确性。关键词：三相并网逆变器；直接功率预测；精确数学模型；滤波电感；电感在线估算Directpredictivepowercontrolforgrid—connectedinvertersbasedoninductanceonlineestimationYANGYong，WUGuo．xiang2，XIEMen．xi(1．SchoolofUrbanRailwayTra

3、nsportation，SoochowUniversity，Suzhou215021，China；2．SchoolofElectronicsandInformation，NantongUniversity，Nantong226019，China)Abstract：Thepredictivedirectpowercontrolforthree．phase鲥d—connectedinvertersiSrealizedbasedontheaccuratemathematicalmodelandiSsensitiveto

4、thefilterinductance．duetowhichthepredictivedirectpowercontrolwithinductanceonlineestimationiSpresented．ThevalueofinductaliceonlineestimationiSusedforthepredictivedirectpowercontro1．Simulatedresultsshowthatthepredictivedirectpowercontrolbasedoninductanceonline

5、estimationhasagooddynamicandstaticpowerperformance，andprovidesgoodsinusoidaloutputcurrentswithsmallharmoniccomponent．Sothefeasibilityandvalidityforthecontrolstrategyareverified．Keywords：three-phasegrid-connectedinverters；predictivedirectpower；accuratemathemat

6、icalmodel；filterinductance；inductanceonlineestimation中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1674．3415(2011)12．0084．06能够对交流信号实现无静差调节，文献【8．10】在静止0引言坐标系下采用谐振控制器，目的使输出电流精确地随着能源枯竭和环境污染日益严重，可再生能跟踪给定电流。但谐振控制器的设计不直接，要经源成为人类能源可持续发展战略的重要组成部过一系列的测试。近年来，模型预测控制(mode分l】0】。并网逆变器作为可再生能源发电系统

7、与电网predictivecontro1)作为一种新型的控制策略，充分的接口，其控制性能直接影响到发电系统输出的电利用系统的数学模型，能够预测到将来的行为。为能质量。对于电压型的逆变器，主要目的是实现输了预测将来，通常构造一个价值函数，为了使这个出电流正弦且谐波含量少、功率因数可调等。比较价值函数达到最小值，下一采样周期的电压有效矢流行的控制方法是旋转坐标系下电流闭环控制，该量被选择【lHJ。模型预测控制通常含有限个状态变控制策略具有很好的静、动态性能【4J。电流闭环控量，很容易用数字信号处理芯片来实现。但是模型

8、制通常采用PI控制器，而PI控制器的参数设计与选预测的开关频率是变化的，同时其性能依赖采样频择比较繁琐，要经过一系列的分析、比较和测试才率和对滤波电感参数变化比较敏感。能获得性能较优的参数，设计者的经验和水平将严直接功率预测控制有固定的开关频率，使输出重影响并网逆变器的跟踪精度、响应速度、鲁棒性电流谐波小和滤波电感容易设计等优点。但一旦实等控制性能。由于比例谐振控制器在静