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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及新能源變流控制,特別涉及一種自校正的光伏并網多級變流控制方法、裝置和設備。
技術介紹
1、目前,隨著全球能源需求的不斷增長和對環境保護的日益重視,光伏發電系統憑借其清潔、可持續與可再生的優勢,已經成為解決能源問題的關鍵手段之一。一般而言,光伏并網系統由光伏組件、升壓電路、逆變器、濾波器與電網組成,系統結構相對固定。但其線路阻抗,濾波電感等參數多變,難以對其精準建模,是一種典型的結構固定參數多變的非線性系統。由于光伏發電系統產生的直流電壓通常不穩定且較低,無法直接滿足并網要求,通常需要借助升壓電路升高到一個穩定且適合并網的電壓水平,然后經過逆變器將升壓后的直流電轉換為交流電,實現光伏發電系統的高效并網。作為光伏并網的核心裝備,變流器(包括升壓電路和逆變器)的控制效果對于光伏發電系統實現可靠穩定并網至關重要。
2、就光伏并網系統而言,被控目標需要達到以下效果:1.控制光伏組件兩端電壓為其最大功率點所對應電壓,保證光伏組件發電功率最大化;2.控制逆變器直流鏈電壓處于參考電壓,以保證光伏并網系統的功率平衡與穩定運行;3.控制并網電流維持在參考電流,以保證光伏組件產生的電能穩定并網。由于被控目標較多,若想達到理想的光伏并網控制效果,變流控制器產生的三個控制信號務必保證三個被控目標同時實現。
3、現有技術中,變流控制器分為線性控制器和非線性控制器。對于前者,以比例積分(proportional-integral,pi)控制器和比例諧振(proportional?resonance,pr)控制器最為常用,
4、在理想的并網控制策略中,并網電流必須與參考電流一致。參考電流由幅值與相位決定。通常,幅值由所需功率得出,而相位與電網電壓的相位同步。在獲取電網電壓相位方面,鎖相環最為常用。
5、綜上,目前的光伏并網控制方法大多采用鎖相環與三個傳統控制器(以pi控制器和pr控制器為主)實現,其中,前級利用一個控制器控制升壓電路,即控制光伏組件兩端電壓,后級采用兩個控制器分別控制電壓外環與電流內環。在傳統的光伏并網控制架構中,后級控制依賴于時間尺度(電流內環的響應速度必須快于電壓外環的響應速度),并且三個控制器均需要人為調參,光伏并網控制過程復雜,控制準確度較差。
技術實現思路
1、基于此,有必要針對上述技術問題,提供一種自校正的光伏并網多級變流控制方法、裝置和設備。
2、本專利技術采用下述技術方案:
3、本專利技術提供了一種自校正的光伏并網多級變流控制方法,先確定被控目標實際值與對應參考值之間的差值,被控目標包括光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流,之后將各差值輸入通過人工神經網絡構建的變流控制器,得到包括前級升壓電路調制信號、并網參考電流幅值和后級逆變器調制信號的控制信號,接著通過前級升壓電路調制信號對前級升壓電路進行控制,通過后級逆變器調制信號對后級逆變器進行控制,得到更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流,再將變流控制器輸出的控制信號輸入通過人工神經網絡構建的參數估計器,通過參數估計器對控制信號的控制更新過程進行擬合;將參數估計器中的權值參數反饋至變流控制器,以更新變流控制器的權值參數,通過多輪迭代自適應調整變流控制器的權值參數,使光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流分別快速追蹤相對應的參考值,完成自校正的光伏并網多級變流控制。
4、本專利技術提供了一種自校正的光伏并網多級變流控制裝置,包括:
5、差值確定模塊,用于確定光伏并網系統的光伏組件兩端參考電壓和光伏組件兩端電壓之間的光伏組件電壓差值、光伏并網系統的逆變器直流鏈參考電壓和逆變器直流鏈電壓之間的逆變器直流鏈電壓差值、以及光伏并網系統的并網參考電流和并網電流之間的并網電流差值;
6、控制信號確定模塊,用于將光伏組件電壓差值、逆變器直流鏈電壓差值和并網電流差值輸入通過人工神經網絡構建的變流控制器,得到包括前級升壓電路調制信號、并網參考電流幅值和后級逆變器調制信號的控制信號;
7、控制模塊,用于通過前級升壓電路調制信號對前級升壓電路進行控制,通過后級逆變器調制信號對后級逆變器進行控制,得到更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流;
8、參數估計模塊,用于將變流控制器輸出的控制信號輸入通過人工神經網絡構建的參數估計器,并基于更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流對控制信號的控制更新過程進行擬合;
9、迭代跟蹤模塊,用于將參數估計器中的權值參數反饋至變流控制器,以更新變流控制器的權值參數;通過多輪迭代自適應調整變流控制器的權值參數,使光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流分別追蹤光伏組件兩端參考電壓、逆變器直流鏈參考電壓和并網參考電流,完成自校正的光伏并網多級變流控制。
10、本專利技術提供了一種計算機可讀存儲介質,所述存儲介質存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執行時實現上述自校正的光伏并網多級變流控制方法。
11、本專利技術提供了一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述程序時實現上述自校正的光伏并網多級變流控制方法。
12、本專利技術采用的上述至少一個技術方案能夠達到以下有益效果:
13、本專利技術通過基于人工神經網絡的變流控制器根據被控目標(光伏并網系統的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流)與相對應參考值之間的差值確定光伏并網多級變流控制的控制信號,并以通過人工神經網絡構建的參數估計器對控制信號的控制更新過程進行快速擬合,從而利用該參數估計器的權值參數動態實時地調整該變流控制器內的權值參數,使其對光伏并網系統進行精準建模,從而得到準確的控制信號。實現了前級升壓電路與后級逆變器的集中控制和自校正控制,簡化了控制過程,提高了控制準確度。
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1.一種自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述將光伏組件電壓差值、逆變器直流鏈電壓差值和并網電流差值輸入通過人工神經網絡構建的變流控制器,得到包括前級升壓電路調制信號、并網參考電流幅值和后級逆變器調制信號的控制信號,具體包括:
3.如權利要求2所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述將變流控制器輸出的控制信號輸入通過人工神經網絡構建的參數估計器,并基于更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流對控制信號的控制更新過程進行擬合,具體包括:
4.如權利要求3所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述變流控制器采用梯度下降法更新權值參數;
5.如權利要求1所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,確定光伏并網系統的并網參考電流和并網電流之間的并網電流差值,具體包括:
6.如權利要求1所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述通過人工神經網絡構建的變流控制器包括:輸入層、隱含層和
7.如權利要求1所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述通過人工神經網絡構建的參數估計器包括:輸入層和輸出層;
8.如權利要求5所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述通過人工神經網絡構建的鎖相器包括:輸入層、隱含層和輸出層;
9.一種自校正的光伏并網多級變流控制裝置,其特征在于,包括:
10.一種計算機設備,其特征在于,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執行所述程序時實現如權利要求1~8任一所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述將光伏組件電壓差值、逆變器直流鏈電壓差值和并網電流差值輸入通過人工神經網絡構建的變流控制器,得到包括前級升壓電路調制信號、并網參考電流幅值和后級逆變器調制信號的控制信號,具體包括:
3.如權利要求2所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述將變流控制器輸出的控制信號輸入通過人工神經網絡構建的參數估計器,并基于更新后的光伏組件兩端電壓、逆變器直流鏈電壓和并網電流對控制信號的控制更新過程進行擬合,具體包括:
4.如權利要求3所述的自校正的光伏并網多級變流控制方法,其特征在于,所述變流控制器采用梯度下降法更新權值參數;
5.如權利要求1所述的自校正的光伏并網多級變流控制方...
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