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应用于由电力电子变换器驱动的并网光伏（PV）系统的非线性分析方法

DOI：10.1109/JESTPE.2020.2992969 期刊：IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 基于非线性系统理论，本文详细阐述了一种新型分析方法，旨在为电力变换器驱动的并网光伏系统设计具有稳定保证的合适控制器。该方法综合考虑系统所有非线性因素，从而在宽工况范围内实现可靠分析，并避免因设计不当（如论文所示）可能引发的失稳问题。为此，首先通过引入级联控制方案，建立了光伏系统的精确非线性动态模型；随后结合闭环系统特性并融入输入-状态稳定性（ISS）概念，推导出严格的新颖稳定性分析方法，成功证明了期望平衡点的渐近稳定性。该过程采用多步骤控制策略，涉及级联模式运行的控制回路。由于级联控制方案及分析基于时标分离原理，通过构建合适的李雅普诺夫函数，系统性地实现了内外环控制器增益的精确整定。为进一步验证整体分析的有效性，开展了实验研究。
作者： Konstantinos F. Krommydas，Antonio T. Alexandridis
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

设计适用于由功率变换器驱动的并网光伏（PV）系统的控制器，通过采用基于非线性系统理论的新型分析方法来保证其稳定性。

研究成果

所提出的控制策略在实验室中得以实现，实验结果充分验证了理论分析的正确性。结果表明，在参数不确定条件下，该控制方案展现出优于标准矢量控制方案的优越性能。基于非线性系统模型开发的该控制策略具有稳定性保障，并在宽泛运行范围内表现出令人满意的性能特性。

研究不足

实验的技术和应用限制包括未在分析中考虑占空比的限制?？刂剖淙朐诒ズ推诩淇墒游愣ǎ铱赏ü嗨品治鲋っ髯刺诒ズ推诩浣３钟薪?。

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