基于无源理论的光伏逆变器非线性电流控制策略研究

该篇论文标题为"基于无源性的光伏并网逆变器非线性电流控制策略 (2011年)",主要探讨了针对光伏并网逆变器非线性特性的控制方法。光伏并网逆变器因其数学模型的复杂性，传统的线性控制往往不能充分满足系统对动态性能和精度的要求。作者慕小斌、王久和与徐升升针对这一问题，利用无源控制（Passivity-Based Control, PBC）理论对逆变器进行了深入研究。 首先，论文构建了并网逆变器的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange, EL)数学模型，通过证明逆变器的严格无源性，揭示了其内在的能量流动规律。无源性控制的核心在于确保系统能量的稳定分配，通过注入阻尼和系统解耦的方式，对控制器进行了优化设计。这种方法允许逆变器同时实现对输出有功电流和无功电流的有效控制，能够快速追踪光伏阵列的最大功率点，并为本地负载提供无功功率补偿。 通过计算机仿真实验，作者验证了基于无源性的非线性电流控制策略的有效性和可行性。这不仅提高了光伏并网逆变器的动态响应能力，还提升了其在复杂环境下的适应性和稳定性，比如光伏阵列功率受环境变化的影响和外部干扰的处理。 此外，文章指出光伏并网发电系统对逆变器控制策略的需求，特别是在提高功率因数、改善电流波形和实现双向能量流动方面。通过非线性控制策略，能够更好地捕捉光伏阵列的动态特性，从而提升整个光伏发电系统的性能。 这篇论文提供了关于如何利用无源控制理论改进光伏并网逆变器控制性能的关键见解，为提高分布式光伏发电系统的效率和可靠性提供了有价值的理论支持。