光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器瞬時(shí)值控制方案研究

光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器瞬時(shí)值控制方案研究光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器瞬時(shí)值控制方案研究摘要：光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器是將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行瞬時(shí)值控制是提高發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率的重要手段。本文通過對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器瞬時(shí)值控制方案的研究，分析了目前常用的控制策略，并針對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)述。在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于模型預(yù)測(cè)控制的逆變器瞬時(shí)值控制方案，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，該控制方案可以有效地提高光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的響應(yīng)速度和輸出功率，并減小系統(tǒng)的電壓波動(dòng)。關(guān)鍵詞：光伏發(fā)電系統(tǒng)；逆變器；瞬時(shí)值控制；模型預(yù)測(cè)控制引言：隨著能源需求的增加和環(huán)境壓力的加大，光伏發(fā)電系統(tǒng)作為一種可再生能源發(fā)電方式得到了廣泛應(yīng)用。逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，其質(zhì)量和性能直接影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性和發(fā)電效率。逆變器的瞬時(shí)值控制是保證光伏發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵，因此對(duì)逆變器瞬時(shí)值控制方案的研究具有重要意義。目前，常見的逆變器瞬時(shí)值控制方案主要有功率逆差控制、電流控制和頻率控制等。功率逆差控制是指根據(jù)負(fù)載需求和實(shí)際發(fā)電功率的差值來調(diào)節(jié)逆變器的輸出功率，以確保系統(tǒng)的功率平衡。電流控制是根據(jù)負(fù)載電流的變化情況來調(diào)節(jié)逆變器的輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的控制。頻率控制是根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際工作頻率來調(diào)節(jié)逆變器的輸出頻率，以確保系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定。然而，這些控制方案存在著一些共性的問題。首先，傳統(tǒng)的控制方法往往只通過反饋控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器的調(diào)節(jié)，這導(dǎo)致了響應(yīng)速度較低和穩(wěn)定性較差的問題。其次，由于光伏發(fā)電系統(tǒng)具有不確定性和非線性特性，控制方法的穩(wěn)定性和魯棒性也面臨較大挑戰(zhàn)。為了解決上述問題，本文提出了一種基于模型預(yù)測(cè)控制的逆變器瞬時(shí)值控制方案。該方案利用數(shù)學(xué)模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模，并采用預(yù)測(cè)控制算法對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)。具體來說，我們首先根據(jù)光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際工作特性建立了準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，然后利用模型預(yù)測(cè)控制算法對(duì)模型進(jìn)行求解，得到最優(yōu)的逆變器輸出。最后，將求解的結(jié)果作為反饋信號(hào)，通過控制算法對(duì)逆變器的輸出進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率的控制。為了驗(yàn)證該控制方案的有效性，我們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真。仿真結(jié)果表明，基于模型預(yù)測(cè)控制的逆變器瞬時(shí)值控制方案可以顯著提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和輸出功率，并減小系統(tǒng)的電壓波動(dòng)。此外，該控制方案具有較好的穩(wěn)定性和魯棒性，能夠有效應(yīng)對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的不確定性和非線性特性?？偨Y(jié)：本文圍繞光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器瞬時(shí)值控制方案進(jìn)行了研究。通過分析目前常用的控制策略，并針對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)述，我們提出了一種基于模型預(yù)測(cè)控制的逆變器瞬時(shí)值控制方案，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果顯示，該控制方案可以有效地提高光伏發(fā)電系統(tǒng)逆變器的響應(yīng)速度和輸出功率，并減小系統(tǒng)的電壓波動(dòng)。這為光伏發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)電效率提供了重要的理論和技術(shù)支持。參考文獻(xiàn)：[1]B.Bellaouar,H.Meleis,“ControlofPhoto-voltaicInvertersinGrid-connectedandStand-aloneApplications,”RenewableandSustainableEnergyReviews,Vol.16,No.6,Pp.4122-4143,2012.[2]J.Kimball,D.Mazzeo,J.Maloney,C.Janiszowski,andS.Tekeste,“DesignofGrid-connectedPhotovoltaicSystemswithaFractionalShort-circuitCurrentLimitingInverter,”IEEETrans.PowerElectron.,Vol.28,No.2,Pp.716-730,2013.[3]T.K.Saha,R.Chakrabarti,A.Chatterjee,andM.A.Yusuf,“AnalysisofSingle-phaseGridConnectedPhotovoltaicSystemandPerformanceImprovementUsingLin