滑模观测器与低通滤波器在无交流电压传感器并网逆变器控制中的应用

"基于滑模观测器的并网逆变器无交流电压传感器模型预测控制" 在电力自动化领域，特别是新能源并网技术中，确保并网逆变器的稳定性和可靠性至关重要。本文针对这一主题，提出了一种创新的控制策略，旨在减少对交流电压传感器的依赖并增强系统的抗故障能力。该策略主要由两部分组成：滑模观测器和双低通滤波器的电网电压频率自适应观测方法以及基于观测值的模型预测电流控制策略。 首先，滑模观测器是一种用于估计系统状态的工具，它能够快速适应系统参数的变化，即使在存在不确定性或干扰的情况下也能保持高精度的估计。在本文中，它被用来实时估算电网电压，而无需实际的交流电压传感器。这种方法可以有效地减轻交流电压传感器故障对系统运行的影响，提高并网逆变器的运行可靠性。 其次，引入双低通滤波器是为了进一步提升电网电压观测的精度，同时抑制电网电压背景谐波对电流控制的干扰。低通滤波器能够去除高频噪声，只保留低频信号，从而确保观测到的电网电压更加纯净，有助于改善电流控制的性能。 模型预测控制（MPC）是一种先进的控制策略，它基于对未来系统行为的预测来制定当前的控制决策。在这种情况下，MPC利用滑模观测器提供的电网电压信息，优化电流控制，确保并网逆变器能够精确地跟踪给定的电流参考值，同时减小谐波影响，提高电能质量。 通过对传统控制策略的改进，如矢量控制和直接功率控制，模型预测控制在并网逆变器中表现出更优的性能。它的灵活性使得控制器能够在满足不同控制目标的同时，减少对硬件传感器的依赖。文献中的对比实验验证了所提方法的有效性，表明在没有交流电压传感器的情况下，逆变器仍能保持良好的运行性能。 总结来说，这篇研究提出了一个结合滑模观测器和模型预测控制的并网逆变器控制方案，以克服交流电压传感器故障带来的问题。通过采用双低通滤波器，还能够有效抑制谐波，提升系统的稳定性和效率。这一创新技术对于提高新能源并网系统的整体可靠性，降低维护成本，以及促进可再生能源的大规模集成具有重要意义。