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基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术
基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术
摘要：随着可再生能源的快速发展，光伏发电系统在能源领域应用越来越广泛。光伏发电系统逆变器控制技术在能源转换方面起着至关重要的作用。本文主要研究基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术，以提高逆变器的性能和效率。通过仿真和实验结果验证了该技术的有效性。
1.引言
光伏发电系统被广泛应用于家庭、工业和商业等领域，能够将太阳光转化为电能。逆变器是光伏发电系统中重要的组成部分，负责将直流电能转换成交流电能，以供应给电网或局部负载。逆变器的控制技术对光伏发电系统的性能和效率具有重要影响。因此，提高逆变器控制技术的精确性和鲁棒性是当前的研究热点之一。
2.目前逆变器控制技术
目前常用的逆变器控制技术有比例积分控制器和谐振控制器。比例积分控制器通过调整逆变器输出电流和电压的比例和积分系数，以实现系统的稳定性和响应性能。然而，该控制策略在高频环境下容易产生振荡和超调问题。谐振控制器则可以通过调节逆变器的输出频率和幅度，以提高系统的响应速度和稳定性。但是，谐振控制器对于逆变器的谐波抑制能力较弱，在实际应用中存在一定的问题。
3.比例积分与多重比例谐振策略
为了克服传统逆变器控制技术的缺点，本文提出了基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术。该策略结合了比例积分和谐振控制的优点，以提高逆变器的性能和效率。具体步骤如下：
步骤1：建立逆变器的数学模型，包括光伏电池阵列、直流侧电感、直流侧电容和负载。
步骤2：设计比例积分控制器，调节逆变器输出电流和电压的比例和积分系数，以实现系统的稳定性和响应速度。
步骤3：设计多重比例谐振控制器，通过调节逆变器的输出频率和幅度，以提高系统的频率跟踪和谐波抑制能力。
步骤4：进行仿真实验，验证该控制技术的有效性和性能。
4.仿真实验结果
通过对比传统逆变器控制技术和基于比例积分与多重比例谐振策略的控制技术的仿真实验结果，可以得出以下结论：
1）基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术在响应速度和谐波抑制能力方面优于传统的比例积分控制技术。
2）该技术在光伏发电系统中能够实现高效能的能量转换，并且在电力系统并网方面具有较好的稳定性和可靠性。
5.实验验证
为了验证理论分析和仿真实验的结果，通过搭建实际的光伏发电并网系统进行实验验证。实验结果表明，基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术能够有效提高逆变器的性能和效率，在实际应用中具有较好的稳定性和可靠性。
6.结论
本文研究了基于比例积分与多重比例谐振策略的光伏发电并网逆变器控制技术。通过仿真实验和实际验证，证明了该技术在提高逆变器性能和效率方面的有效性。未来的研究可以进一步优化该控制策略，并在更大规模的光伏发电系统中进行应用。
参考文献：
[1]Zhang,Y.,Wang,C.,&Zhang,Q.(2017).Controlandoptimizationofgrid-connectedphotovoltaicpowergenerationsystems:Areview.JournalofModernPowerSystemsandCleanEnergy,5(1),1-14.
[2]Gao,F.,Li,Y.,Chen,S.,&Ren,B.(2019).Anovelgrid-connectedinvertercontrolstrategyformaximumpowerpointtrackingandreactivepowerregulationinphotovoltaicsystems.EnergyConversionandManagement,197,111915.