基于ANFIS的三相逆变器控制系统的设计与应用：提升光伏-储能微电网并网同步性能

这篇研究论文创新性地采用自适应神经模糊推理系统（ANFIS）设计了三相逆变器控制系统，解决了光伏-电池储能系统（PV-BESS）并网中的电压/电流波动问题。通过LCL滤波器优化阻抗隔离，结合dq变换框架技术，实现了微电网与IEEE14-bus配电网的高效同步。仿真表明，ANFIS控制器在200A-600A电流变化下，相位电流损耗（0.05A-1.7A）显著优于传统PI控制器（0.98A-2.4A），并稳定维持逆变器输入电压600V与电网电压380V。

　　

Highlight

本文亮点在于：

1. 1.

   首次将ANFIS技术应用于光伏-电池储能系统（PV-BESS）的电压/电流控制设计

2. 2.

   开发了基于ANFIS的三相逆变器控制系统，用于并网光伏电站与储能系统

3. 3.

   构建了包含直流电源（光伏和电池）的微电网模型，并成功集成至IEEE14-bus配电网

4. 4.

   通过系统电压/电流变化评估了ANFIS控制器的动态性能

Materials and Methods

本研究提出了一种自适应（ANFIS）三相逆变器控制机制，用于将直流电源接入改进的IEEE14-bus低压辐射状配电网（LVRDN）。该方法通过ANFIS控制器同步控制逆变器与电网的电压/电流，实现了光伏电站与电池储能系统的智能并网。

Results and Discussion

仿真结果显示：当系统电流在200A至600A范围内变化时，采用ANFIS控制的逆变器相位电流损耗（0.05A-1.7A）明显低于PI控制器（0.98A-2.4A）。所提出的自适应机制成功将逆变器输入电压稳定在600V，电网电压维持在380V，展现了优异的动态调节能力。

Conclusion

通过MATLAB/SIMULINK仿真验证，这套采用20kHz/10kHz开关频率设计的ANFIS控制系统，在150kW额定功率和380V-400V输出电压条件下表现出色。光伏-储能微电网与改进的IEEE14-bus配电网的集成方案，为可再生能源并网提供了创新解决方案。