(运用调控计算方式探究光伏逆变装置)

时间:12月10日 来源:太阳能控制器 访问:
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  由于重复控制信号发生器内模中含有纯滞后环节e-Ls,难以用模拟方法有效实现,实际应用中是以数字方式实现的,内模离散化形式如式(3):(3)其中N=L/T,T为采样周期,L为基波周期。在本文中L为并网电流的周期20ms,T为载波周期100μs,所以N=200.把电流波形作为研究对象,每个周期电流都有200个样本点,可用向量表示成,k表示第k个周期电流,而目标输入即指令电流也可用向量表示成,那么误差,控制量。由可知Z-N将会使控制量uk滞后N拍反,由上可以看出它与普通的积分具有类似功能,只不过普通积分是对误差进行连续累加,离散积分是对误差进行每拍累加,而重复控制是每隔N拍累加。因为r是一个固定的向量,由积分控制规律可知,系统可以实现无静差跟踪。

  改进的重复控制发生器虽然重复控制在理论上能实现无静差,但这种内模结构给系统带来了N个位于单位圆上的开环极点,会降低系统的稳定性和鲁棒性,系统将会处于临界振荡状态,所以必须对其进行改进。改进的重复控制内模其中设置了滤波器Q(Z),用于减弱积分效果,消除位于单位圆上的开环极点,一般取滤波器Q值为一个小于1的常数,在这里取0.98.由得到Z域传递函数为:K表示第K次重复信号发生器输出,由于积分效果的减弱,必然会导致稳态误差不为零,可以说是牺牲了稳态性能才提高了稳定性。在改进的重复信号发生器内模的基础上,添加周期延迟环节和稳定化补偿器就可构成一个比较完整的重复控制系统。考虑到开机时跟踪指令会受重复控制器的滞后影响,所以加了一个前馈通道,其作用是开机时系统可通过前馈通道跟踪指令,而使重复控制器来抑制误差,改善系统性能。整个控制结构框图其中z-N的作用是为了实现超前控制而滞后一个基波周期;zj是为了实现系统相位补偿而采用的超前j拍控制;S(Z)的作用有两个,一是为了把对象中的低频增益校正成1或略小于1,使Kr的调整归一化;二是抵消谐振峰值,提高稳定性,同时提高高频衰减特性。
  重复控制器的软件流程如所示。系统主电路结构图系统的主电路由两部分组成,前级DC/DC电路由功率MOSFET和高频变压器组成,主要实现100V直流电压升到400V直流电压,开关器件采用了IGBT.通过对电网电压相位的捕捉和电感电流的采样,对并网电流进行控制,从而实现并网功能。试验波形试验中对比例积分控制的并网电流波形和重复控制的并网电流波形进行了比较,如和所示。

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