1.多谐振VPI和PI联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,单相光伏并网逆变器为单相LCL型光伏并网逆变器,其特征在于,执行如下步骤S1‑步骤S6,完成单相LCL型光伏并网逆变器并网:S1:以LCL滤波器作为单相LCL型光伏并网逆变器的入网滤波器,通过添加电容电流反馈系数K,引入有源阻尼,得到阻尼电流ib,抑制LCL滤波器谐振尖峰;
步骤S1中所述LCL滤波器的传递函数YLCL(s)和LCL滤波器的谐振角ωn如下式:式中,KPWM为直流侧电压与三角载波幅值的比值,K为电容电流反馈系数,L1、L2为LCL滤波器中的电感值,C0为LCL滤波器中电容C0的电容值,s为复频率;
S2:基于VPI控制器,通过加入截止频率,构成准VPI控制器;
步骤S2中所述VPI控制器的传递函数GVPI(s)如下式:
所述准VPI控制器的传递函数G准VPI(s)如下式:
式中,kkp为VPI控制器的比例系数,kir为VPI控制器的谐振系数,ωr为VPI控制器的基波频率,ωc为谐振频率处带宽,s为复频率;
S3:基于S2所获得的准VPI控制器,通过并联至少两个截止频率不同的准VPI控制器,构成多谐振VPI控制器,将给定并网电流iref与实际并网电流i0的差值作为多谐振VPI控制器的输入,获得多谐振VPI控制器的输出;
步骤S3中所述多谐振VPI控制器的传递函数G多谐振VPI(s)如下式:
式中,n表示待抑制的谐波次数,kkp为VPI控制器的比例系数,kir为VPI控制器的谐振系数,ωr为VPI控制器的基波频率,ωc为谐振频率处带宽,s为复频率;
S4:将并网电流直流量参考值idc与实际并网电流i0的差值作为PI控制器的输入,获得PI控制器的输出;
S5:将多谐振VPI控制器的输出与PI控制器的输出相加,相加后所得的信号与阻尼电流ib做差得到误差电流ia,误差电流ia经过正弦脉宽调制,输出作为逆变器开关管开通与关断的控制信号,完成单相LCL型光伏并网逆变器并网;
S6:单相LCL型光伏并网逆变器的输出电流经过LCL滤波器,得到实际并网电流i0,获得多谐振VPI和PI联合控制的单相LCL型光伏并网逆变器的开环传递函数,通过设置开环传递函数的参数,保证并网系统的稳定性;
步骤S6中多谐振VPI和PI联合控制的单相LCL型光伏并网逆变器的开环传递函数Gopen(s)如下式:式中,G多谐振VPI(s)为多谐振VPI控制器的传递函数,GPI(s)为PI控制器的传递函数,KPWM为直流侧电压与三角载波幅值的比值,K为电容电流反馈系数,L1、L2为LCL滤波器中的电感值,C0为LCL滤波器中电容C0的电容值,s为复频率。
2.根据权利要求1所述的多谐振VPI和PI联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤S3中将直流母线电压Ubus与给定的基准电压Uref的误差经过PI控制器调节获得并网电流的基准幅值ir,通过锁相环控制算法求得电网电压相位正弦值sin(ωt+θ),sin(ωt+θ)与并网电流的基准幅值ir相乘获得给定并网电流iref。
3.根据权利要求1所述的多谐振VPI和PI联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,所述多谐振VPI控制器由四个截止频率不同的准VPI控制器并联构成,各准VPI控制器所针对的谐波次数分别为1、3、5、7次谐波。
4.根据权利要求1所述的多谐振VPI和PI联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤S4中PI控制器的传递函数GPI(s)如下式:式中,kp为PI控制器的比例系数,ki为PI控制器的积分系数,s为复频率。
5.根据权利要求1所述的多谐振VPI和PI联合控制的单相光伏并网逆变器控制方法,其特征在于,步骤S5中误差电流ia作为调制波,经过正弦脉宽调制,输出的信号作为单相LCL型光伏并网逆变器的开关管导通与关断的控制信号,实现单相LCL型光伏并网逆变器并网。