光伏并网发电系统：重复控制与电压前馈结合的策略

"该文介绍了一种结合重复控制和电网电压前馈控制的光伏并网发电系统设计，旨在优化并网电流质量，减少谐波污染。重复控制用于抑制周期性负载扰动，提升并网电流的稳态波形，而电网电压前馈控制则用于抵消电网影响，使系统接近无源跟随状态。系统采用了直接电流控制策略，以实现单位功率因数和电流正弦化。主电路为单相全桥结构，采用IPM75RSA060智能功率模块，并以TI的TMS320LF2407A DSP为核心控制器，实施单极性SPWM调制，确保向电网馈入高质正弦电流。" 本文讨论了太阳能并网发电系统中的一种先进控制策略，即结合重复控制和电网电压前馈控制，以提升系统的性能和并网电流质量。重复控制是一种有效的控制技术，特别适合处理周期性负载变化的情况，它能有效地抑制这些扰动，改善并网电流的稳态波形，降低谐波含量。这种控制方法有助于满足并网逆变器输出电流总谐波畸变率小于5%和各次谐波畸变率小于3%的标准要求。 另一方面，电网电压前馈控制的引入是为了补偿电网电压波动对系统的影响。通过实时监测电网电压，系统能够提前调整其输出，以抵消这些影响，使得逆变器近似表现为一个无源跟随系统，提高了系统的稳定性。这一策略减少了电网的污染，确保了并网发电的可靠性。 系统设计中，逆变器采用了直接电流控制策略，这是一种常用的电压型逆变器控制方法。通过这种方式，可以确保并网电流直接跟踪离散的正弦参考值，从而实现电流的正弦化，达到单位功率因数，提高能源转换效率。 硬件上，系统采用单相全桥逆变结构，利用智能功率模块IPM75RSA060，通过直流电压、电流以及电网电压和并网电流的实时检测，由TI公司的TMS320LF2407A DSP进行控制。通过单极性SPWM调制技术，产生相位相差180°的高频SPWM波，经过电感滤波后，将高频成分滤除，输出平滑的正弦波电流至电网。 这种基于重复控制和电网电压前馈控制的光伏并网发电系统，实现了高效率、低谐波的并网，提升了可再生能源并网的电能质量，为实际应用提供了可靠的解决方案。