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第8卷第4期江南大学学报(自然科学版)Vol.8No.4

2009年8月JournalofJiangnanUniversity(NaturalScienceEdition)Aug.2009

基于重复PI控制的光伏并网逆变器

张传宗,施火泉3
(江南大学通信与控制工程学院,江苏无锡214122)

摘要:针对传统PI控制无法实现无静差跟踪的缺点,对逆变器的控制策略进行改进。电压前馈
补偿可以抵消电网作用,使系统近似成为一个简单的无源跟随系统。基于内模原理的改进型重复
PI控制策略,对于消除非线性负载及其他周期性干扰引起的波形畸变具有明显的效果。仿真结果
表明,并网电流波形良好,并网电流基本与电网电压同频同相,并网的功率因数近似为1,完全满足
设计的要求。
关键词:光伏并网;重复PI控制;并网电流
中图分类号:TM464文献标识码:A文章编号:1671-7147(2009)04-0423-04

StudyonPhotovoltaicGrid2ConnectedInverter
BasedonRepetitivePIControl

ZHANGChuan2zong,SHIHuo2quan3
(SchoolofCommunicationandControlEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

Abstract:AimingatsolvingthedisadvantagesthattraditionalPIcontrolcannotrealizetracking
withoutsteady2stateerror,thepaperimprovedthecontrolstrategyofinverter.Thefeed2forward
controlofutilitygridvoltagecounteractstheinfluenceofutilitygrid.Thesystembecomesasimple
passivetrackingsystem.TheimprovedrepetitivecontrolstrategybasedoninternalmodeltheoryPI
con2trolstrategyhasgoodrobustnessandhascleareffecttoeliminatewaveformdistortioncausedby
nonlinearloadandotherperiodicinterference.Thesimulationresultsshowthewaveof
grid2connectedcurrentisbetter.Thewaveofgrid2connectedcurrenthasthesamefrequencyand
phaseastheutilityvoltage,andthepowerfactorofgridconnectedhasapprochedtonearly1andis
fullysatisfiedwiththedesignrequirements.
Keywords:photovoltaicgrid2connected,repetitivePIcontrol,grid2connectedcurrent

光伏并网发电系统的核心是并网逆变器,其控以降低并网输出电流的总谐波畸变系数。
制系统的设计和控制策略的选取直接影响整个系
主电路结构及工作原理
统的性能和并网电流的质量。为了实现高品质并网1
电流和单位功率因数,采用基于内模理论的重复PI太阳能光伏并网逆变器的主电路如图1所
控制技术抑制电网对并网输出电流的周期性扰动,示[1]。太阳能电池阵列(亦称为光伏阵列)将接收

收稿日期:2009-04-08;修订日期:2009-05-14。
作者简介:张传宗(1983-),男,安徽淮南人,电力电子与电力传动专业硕士研究生。
3通讯作者:施火泉(1964-),男,江苏苏州人,高级工程师,硕士生导师。主要从事电机控制等研究。
Email:[e-mail]
424江南大学学报(自然科学版)第8卷

到的太阳能量直接转换为直流电压,然后经过电能为了使二阶系统的输出获得理想的动态品质,
转换后在逆变器的输出端输出高频SPWM波,其基即该系统的输出量快速完全跟随给定量,根据二阶
波为正弦波,经过电感滤波后,向电网馈入与电网品质最佳系统[3](阻尼比为0.707)的开环传递函
电压同频同相的正弦波电流,实现并网电流的正弦数,对PI参数进行校正,校正后系统的闭环传递函
化。图1中采用C,R串并联结构的目的是为了稳定数为
直流高电压和均压[2]。1
Gc(s)=22(4)
1+2Tpwms+2Tpwms

图2电流