基于微分几何理论的微网系统Z源逆变器并网控制研究

【作者】 陈艳； 周林； 郭珂； 代璐；

【机构】 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室；

【摘要】 针对应用与微网系统中的Z源逆变器及其并网控制研究,以光伏系统为例,该逆变器集成最大功率点跟踪、升降压和并网发电等功能,根据Z源变换器本身具有的非线性特性,本文提出基于微分几何理论的非线性控制方法,当光伏电池输入条件发生变化时,在本文设计方法控制下,Z源逆变器直流链能够快速稳定无超调的跟踪最大功率点,其逆变侧输出的三相电压能够快速平稳过渡,改善并网电流畸变,具有较好的输出特性,仿真及实验对比分析均验证了本文设计方法的正确性和有效性。主要结论:本文针对应用在微网系统中的Z源逆变器及其并网控制研究,以光伏发电系统为例,该逆变器集成MPPT、升降压和并网发电等功能,为克服Z源变换器由于自身的非线性所带来的系统不稳定,本文提出基于微分几何理论的控制方法,通过对比仿真及实验分析可知当光伏电池输入条件发生变化时,在本文设计方法控制下,Z源逆变器直流链能够快速稳定无超调的跟踪最大功率点,其逆变侧输出的三相电压能够快速平稳过渡,比现有的PI控制有更好的动态响应调节和稳态误差调节特性,改善输出特性。更多还原