电网不平衡下逆变器预测功率控制研究.pdf

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1、第50卷第12期电力电子技术Vo1．50，No．122016年l2月PowerElectronicsDecerrlber2016电网不平衡下逆变器预测功率控制研究陈庆，薛映霞，张旭，何凤有(中国矿业大学，信息与电气工程学院，江苏徐州221116)摘要：在新能源发电并网领域，电网不平衡故障时有发生，为提高逆变器并网性能，提出了并网逆变器预测功率控制算法。建立了并网逆变器数学模型，根据功率最优和电流最优控制目标，提出了对应的电网不平衡故障时的预测功率控制算法，实现了瞬时有功．无功控制和对称的正序控制。实验结果表明了提出的预测功率控制算法的正确性和有效性。关键词：逆变器；电网不平衡；预测功率控

2、制中围分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)12—0042—03ResearchonPredictivePowerControlofGrl’d．connectedInverterUnderUnbalancedPowerGridCHENQing，XUEYing—xia，ZHANGXu，HEFeng—you(ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Inthefieldofnewenergypowergeneration，theunbalancedpowergridocc

3、ursoccasionally．Inordertoim-provetheperformanceofthed-connectedinverter，thepredictivepowercontrolalgorithmisproposed．Themodelofd-connectedinverterpredictivecontrolmathematicalmodelisestablished．Accordingtotheobjectiveofoptimalpowerandcurrentcontrol，thecorrespondingunbalancedpowergridfaultpredicti

4、vepowercontrolalgorithmispre—sented．Theinstantaneousactivepowerandreactivepowercontrolandsymmetricpositivepowercontrolarerealized。Theexperimentalresultsshowthatthepredictivepowercontrolcanachievegoodresults．Keywords：inverter；unbalancedpowergrid；predictivepowercontrolFoundationProject：SupportedbyN

5、ationalKeyResearchandDevelopmentProgram(No．2016YFC0600906)1引言2电压型并网逆变器数学模型随着大量光伏系统接入电网，由此引起的问三相电压型并网逆变器主拓扑如图1所示。题日益显著。为使得接入电网的光伏发电系统正定义并网逆变器开关状态为(=1，⋯，6)，可分常运行，要求当电网出现暂时故障时。并网逆变器别由，和S。表示，定义：当V开通，V关断时，不脱网运行，即故障穿越【11。模型预测控制是一种S=l，当V。关断，V开通时，S=O；当V开通，V5关基于模型的闭环优化控制策略，研究人员将模型断时，Jsb=l，当V：关断，V开通时，．s=O；

6、当V，开通，预测控制应用到电力电子领域，取得了很好的效V6关断时，

7、s=l，当V，关断，V6开通时，Is。=0。果。文献【2】介绍了理想电网情况下提出的电流预测控制和功率预测控制等方法。文献【3]提出了电网不平衡的控制策略。但参数设计复杂且动态性能有待进一步提高。此处首先介绍了电压型并网逆变器数学模型，得出了描述并网电流动态方程的矢量微分方图1电压型并网逆变器主拓扑程。然后介绍电网不平衡故障时的瞬时功率理论Fig．1Maintopologyofvoltagetypegrid·connectedinverter及3种预测模型。最后，通过实验验证了提出的电根据不同开关信号可确定不同输出电压值

8、：网不平衡故障时预测功率控制算法。实现了瞬时／．SANmSa，lZbN=Sb，Js。(1)有功一无功控制和对称的正序控制。式中：为直流侧电压值。基金项目：国家重点研发计划课题(2016YFC0600906)输出电压矢量为：定稿日期：2016—05—04^H=(U~v+auhN+a2u)(2)作者简介：陈庆(1989一)，男，河南商丘人，硕士研究生，J研究方向为电力电子与电力传动。式中：a=eJ2~／。。系数2／3是根据电压幅值不变计