逆变电源实时电感辨识的模型猜测操控办法

电能质量是光伏体系的重要功能指标,而逆变电源的操控对其起着决议性效果。传统模型猜测操控下的并网逆变电源省去了脉冲宽度调制环节,一定程度上加快了体系动态响应速度,但条件是运转在精确的模型参数值下,当逆变电路的电感值受电压、电流的影响改动而导致模型失准时,其操控效果也会下降。
 
针对该问题,提出一种实时电感辨识的模型猜测操控办法,剖析了电感模型与实践不匹配对猜测电流差错的影响,并树立依据实践电流、电压采样值的电感辨识模型,一起加入延时补偿与参阅值校对环节以确保电流猜测值的精确性与输出开关状况的正确性。仿真与试验证明了改进办法可以对电感值进行实时精确盯梢,并有用下降了模型参数不匹配下的电流畸变率。
 
化石燃料日益衰竭的问题现已引起了各国的注重,太阳能光伏(Photovoltaic, PV)发电环保无污染,能有用缓解全球能源危机[1-3]。逆变电源是光伏发电并网体系的关键一环,其功能直接决议了电能的质量,高效的操控办法能进步运转效率,一直是光伏发电领域的重视热点[4-6]。
 
传统的份额积分操控[7]办法规划简略、使用广泛,但对电流的操控存在固有的稳态差错;为了消除差错,份额谐振操控[8]被提出,尽管可以完成并网电流稳态无差错,但在电网遭到扰动时操控功能会下降。近年来,现代新式操控理论随着信号处理器的开展不断被提出并使用到逆变操控上,例如重复操控[9]、含糊操控[10]、自适应操控[11]等,以上办法均存在规划进程复杂、参数调理繁琐等问题,而模型猜测操控(Model Predictive Control, MPC)不需要PWM,规划简略,简单完成,获得了学者们的广泛重视[12]。
 
文献[13]以功率作为猜测量,将MPC使用到三相光伏并网逆变体系中,可以完成有功与无功功率的灵活调理,并下降了开关频率。文献[14]将MPC使用到太阳能微型逆变电源上,简化了体系的操控结构。文献[15,16]将MPC使用于三相并网电流操控,计算简略,工程上简单完成。文献[17]经过添加一个半幅值电压矢量,进步了MPC的精确度。
 
文献[18]将占空比模型化作为连续的操控变量加入到评价函数中,进步了操控功能。文献[19,20]提出一种变操控周期MPC办法,在每个采样时刻更新操控周期,减小了电流差错。文献[21-23]针对MPC采样与计算延时的实践影响,提出两步猜测操控的办法补偿延时差错,进步了操控精度。
 
可是,模型猜测操控非常依靠精确的数学模型,当数学模型存在差错或其间的参数产生变化时,该办法的操控功能会下降。在实践运转中,电路中的电感值会受电压、电流等要素的影响而产生改动,导致电感模型参数值与实践值不匹配,从而下降算法的精确性。
 
文献[24,25]经过试验观察研讨了电感参数值不匹配对MPC效果的影响;文献[26]依据数学模型对电感参数值不匹配情况下的猜测差错进行了理论剖析;文献[27]提出一种自适应参阅模型猜测操控,经过多输入多输出模型构造虚拟参阅值进步体系的鲁棒性,可是算法复杂,计算量大。
 
针对这一现状,本文在研讨逆变并网MPC机理与电感模型差错对猜测电流影响的基础上,为进步实践运转中猜测电流的精确性与并网电流的操控精度,提出一种实时电感辨识的模型猜测操控办法。
 
首先经过逆变电源开关状况树立了电流猜测模型;理论剖析电感参数值与实践值不匹配下的电流猜测差错,并结合仿真批改环节树立实时电感辨识模型;一起加入猜测电流延时补偿和参阅值校对环节,规划了实时电感辨识的模型猜测操控器;最终,对所提出办法的有用性进行了仿真与试验验证。
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定论

针对电感模型参数值与实践值不匹配下操控功能下降的问题,提出一种实时电感辨识的模型猜测操控办法,得到以下定论:
 
1)仿真研讨并剖析了电感模型差错对电流猜测值的影响,得出了猜测电流差错与电网电压相位有关,不具有累积性而且在电感参数值偏大时差错更明显的定论。
 
2)树立了电感值实时辨识模型,并依据仿真结果加以批改,使其精确地计算出电感值,进步了MPC数学模型与电流猜测值的精确性。
 
3)将辨识电感值代入电流猜测模型中并进行延时补偿与参阅值校对,规划了使用于光伏单相并网逆变电源的实时电感辨识模型猜测操控器,进步了电感模型参数与实践不匹配情况下的电流操控精度并下降了畸变率。
 
4)仿真与试验验证了本文所提办法的有用性与优越性,该办法不仅可用于光伏体系单相并网操控,也同样适用于三相并网操控,而且可以推行到其他电力体系中。


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 ^ 逆变电源实时电感辨识的模型猜测操控办法

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