一种用于级联型两级式逆变器的均压控制方法技术

本发明专利技术公开了一种级联型两级式逆变器均压控制方法，基于级联型两级式逆变器模型，针对光照不均匀造成的直流母线电压漂移问题，并通过误差标幺化修正来微调占空比进行稳压控制。将各模块误差电压标幺化后经PI调节器等系列调节得到占空比微调量，通过调节各模块占空比，以达到直流母线的均压控制，给出了载波移相调制微调占空比修正的具体实现方式，并在MATLAB/Simulink软件中搭建3单元级联型两级式逆变器模型，仿真结果表明本发明专利技术所提出的控制策略可实现光照不均匀条件下的稳定跟踪，抑制母线电压漂移。

A Voltage-sharing Control Method for Cascaded Two-stage Inverter

The invention discloses a voltage equalization control method for cascaded two-stage inverters. Based on the cascaded two-stage inverters model, the voltage drift of DC bus caused by uneven illumination is solved, and the duty cycle is fine-tuned through error standardization correction. After unifying the error voltage of each module, the duty cycle of each module is fine-tuned by PI regulator and other series adjustments. By adjusting the duty cycle of each module, the DC bus voltage equalization control can be achieved. The specific implementation method of duty cycle correction of carrier phase shift modulation fine-tuning is given. A three-unit cascaded two-stage inverter model is built in MATLAB/Simulink software. The simulation results show that the proposed method is effective. The proposed control strategy can achieve stable tracking under uneven illumination and restrain bus voltage drift.

【技术实现步骤摘要】
一种用于级联型两级式逆变器的均压控制方法
本专利技术涉及逆变器均压控制
，更具体的说是涉及一种用于级联型两级式逆变器的均压控制方法。
技术介绍
光伏电池的输出受温度、光照强度及自身参数的影响较大，在传统的集中式光伏发电系统中，各光伏阵列无法实现最大功率点跟踪(Maximumpowerpointtracking，MPPT)的单独控制，使得发电效率大大降低。与传统逆变器相比，级联逆变器具有易于模块化、输出电压谐波含量低、容量大且效率高等特点，将级联型逆变器应用于大功率光伏并网发电系统中，可以减少系统谐波、降低功率管的开关应力、提高输出电压等级，因此成为光伏发电的研究热点之一。在级联型两级式逆变器中，光伏阵列各模块作为级联逆变器的独立电源，不但可以减少输出电压谐波，还可以实现多峰值条件下MPPT，从而提高光伏发电的效率。但当各光伏模块输出电压存在很大差异时，会降低级联型逆变器效率，因此控制各模块输出电压均匀变得尤为重要。目前，已有一些文献针对级联型H桥逆变器直流侧电压的均衡提出了相应的控制方法。2016年第19期的《电力系统自动化》中《适用于模块化级联光伏发电直流并网系统的均压策略》本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于级联型两级式逆变器的均压控制方法，其特征在于，包括：步骤一：构建级联型两级式逆变器数学模型，所述级联型两级式逆变器由n个拓扑结构相同的两级式逆变器串联而成，所述两级式逆变器包括前级电路和后级电路，通过设均压后得到的新占空比为dHi，得出逆变器交流侧输出电压与直流侧输入电压关系，并通过给定光伏阵列的传输效率α和直流母线电容的参考电压Uref，得到平均占空比

【技术特征摘要】
1.一种用于级联型两级式逆变器的均压控制方法，其特征在于，包括：步骤一：构建级联型两级式逆变器数学模型，所述级联型两级式逆变器由n个拓扑结构相同的两级式逆变器串联而成，所述两级式逆变器包括前级电路和后级电路，通过设均压后得到的新占空比为dHi，得出逆变器交流侧输出电压与直流侧输入电压关系，并通过给定光伏阵列的传输效率α和直流母线电容的参考电压Uref，得到平均占空比步骤二：将所述前级电路各模块输出电压的误差进行标幺化，得到标幺化误差e*；步骤三：将标幺化误差e*经过PI调节器后，与交流侧电压正弦信号相乘，得到占空比微调量ΔdHi，并将所述占空比微调量ΔdHi与所述平均占空比相加，获得新占空比dHi；步骤四：将所述新占空比dHi作为触发脉冲，驱动功率器件，通过调制器得到直流母线参考电压2.根据权利要求1所述的一种用于级联型两级式逆变器的均压控制方法，其特征在于，所述前级电路包括BoostDC-DC电路，用于实现升压和MPPT功能，所述后级电路包括H桥电路，用于实现单位功率因数并网。3.根据权利要求2所述的一种用于级联型两级式逆变器的均压控制方法，其特征在于，光伏阵列输出的电压经所述BoostDC-DC电路升压后传输到直流母线电容上，再由所述H桥电路变换后并入电网，所述H桥电路各模块输出-1、0、1三种电平，则n单元级联逆变器输出2n+1种电平。4.根据权利要求2所述的一种用于级联型两级式逆变器的均压控制方法，其特征在于，步骤一具体为：对第i(i＝1,2,3，…n)个模块，设H桥整流器的占空比为dHi，则逆变器交流侧输出电压与直流侧输入电压关系如下：忽略电网电阻Rg的影响，根据基尔霍夫定律可得：忽略器件间的差异，设光伏阵列的传输效率为α，稳态时各模块直流电压达到所述参考电压Uref，因此第i个模块向电网传输的功率Pi为：Pi＝dHi*Urefig＝αPpvi(3)当各模块的输出电压相同时，各模块占空比相同，得到所述平均占空比式中：uh为逆变器交流侧输出总电压，uhi为第i个逆变器的输出电压，udci为第i个直流母线电容电压，Lg为电网电感，ig为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李圣清，吴文凤，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43