[發(fā)明專利]基于電容電流內(nèi)環(huán)的并網(wǎng)無縫切換控制器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910233696.1
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN101694944A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚志壘;胡國文;陳榮;顧春雷;孫宏國;薛迎成
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工學(xué)院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于電容電流內(nèi)環(huán)的并網(wǎng)無縫切換控制器，其特征在于包括微處理器、電壓采樣電路、并網(wǎng)開關(guān)驅(qū)動電路和逆變器功率管驅(qū)動電路，其中微處理器包括電網(wǎng)同步模塊、輸出電壓控制器、并網(wǎng)模式下的電容基準(zhǔn)電流生成器、進(jìn)網(wǎng)電流控制器、電容電流控制器、切換控制指令開關(guān)和逆變器功率管邏輯生成器，電壓采樣電路的輸入端分別接電源系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓和逆變器自身輸出電壓的輸出端，電壓采樣電路的輸出端分別接電網(wǎng)同步模塊和輸出電壓控制器的輸入端，電網(wǎng)同步模塊的輸出端分別接輸出電壓控制器和進(jìn)網(wǎng)電流控制器的輸入端，輸出電壓控制器和并網(wǎng)模式下的電容基準(zhǔn)電流生成器的輸出端分別接切換控制指令開關(guān)的輸入端，并網(wǎng)模式下的電容基準(zhǔn)電流生成器的輸入端接電網(wǎng)反饋電壓與電容電流系數(shù)的積，進(jìn)網(wǎng)電流控制器的輸入端接電源系統(tǒng)的電網(wǎng)反饋電流，進(jìn)網(wǎng)電流控制器和切換控制指令開關(guān)的輸出端、電源系統(tǒng)的負(fù)載反饋電流和輸出濾波電感反饋電流分別接電容電流控制器的輸入端，電容電流控制器的輸出端依次串接逆變器功率管邏輯生成器、逆變器功率管驅(qū)動電路后接電源系統(tǒng)中逆變器的各個(gè)功率開關(guān)管，微處理器的并網(wǎng)開關(guān)控制信號輸出端串接并網(wǎng)開關(guān)驅(qū)動電路后接電源系統(tǒng)中并網(wǎng)開關(guān)的輸入端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容電流內(nèi)環(huán)的并網(wǎng)無縫切換控制器，其特征在于所述輸出電壓控制器由第一誤差計(jì)算單元串接電壓調(diào)節(jié)器構(gòu)成，第一誤差計(jì)算單元的輸入端分別接電網(wǎng)同步模塊和電壓采樣電路的輸出端，電壓調(diào)節(jié)器的輸出端接切換控制指令開關(guān)的輸入端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容電流內(nèi)環(huán)的并網(wǎng)無縫切換控制器，其特征在于所述并網(wǎng)模式下的電容基準(zhǔn)電流生成器由微分器構(gòu)成，微分器的輸入端接電網(wǎng)反饋電壓與電容電流系數(shù)的積，微分器的輸出端接切換控制指令開關(guān)的輸入端。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容電流內(nèi)環(huán)的并網(wǎng)無縫切換控制器，其特征在于所述進(jìn)網(wǎng)電流控制器由第二誤差計(jì)算單元串接比例調(diào)節(jié)器構(gòu)成，第二誤差計(jì)算單元的輸入端分別接電網(wǎng)同步模塊的輸出端和電源系統(tǒng)的電網(wǎng)反饋電流，比例調(diào)節(jié)器的輸出端接電容電流控制器的輸入端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電容電流內(nèi)環(huán)的并網(wǎng)無縫切換控制器，其特征在于所述電容電流控制器由第三誤差計(jì)算單元串接電容電流調(diào)節(jié)器構(gòu)成，第三誤差計(jì)算單元的輸入端分別接進(jìn)網(wǎng)電流控制器和切換控制指令開關(guān)的輸出端、電源系統(tǒng)的負(fù)載反饋電流?和輸出濾波電感反饋電流，電容電流調(diào)節(jié)器的輸出端接逆變器功率管邏輯生成器的輸入端。

6.一種如權(quán)利要求1所述的基于電容電流內(nèi)環(huán)的并網(wǎng)無縫切換控制器的控制方法，其特征在于在帶載獨(dú)立運(yùn)行時(shí)關(guān)斷并網(wǎng)開關(guān)，電源系統(tǒng)的逆變器為輸出電壓控制模式；在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)開通并網(wǎng)開關(guān)，電源系統(tǒng)的逆變器為進(jìn)網(wǎng)電流控制模式；采用電壓采樣電路采樣電源系統(tǒng)電網(wǎng)電壓得到電網(wǎng)反饋電壓，采用電壓采樣電路采樣逆變器輸出電壓得到輸出反饋電壓；

從獨(dú)立運(yùn)行到并網(wǎng)運(yùn)行的切換過程中，先將電網(wǎng)反饋電壓經(jīng)過電網(wǎng)同步模塊得到與電網(wǎng)電壓同步的電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流，電網(wǎng)反饋電壓乘電容電流系數(shù)后經(jīng)微分器輸出電容基準(zhǔn)電流，將電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)電流和電網(wǎng)反饋電流依次經(jīng)過第二誤差計(jì)算單元、比例調(diào)節(jié)器得到進(jìn)網(wǎng)基準(zhǔn)電流，在逆變器輸出電壓過零點(diǎn)時(shí)微處理器切換控制指令開關(guān)(SW)為1后將所述電容基準(zhǔn)電流、進(jìn)網(wǎng)基準(zhǔn)電流、電源系統(tǒng)的負(fù)載反饋電流和輸出濾波電感反饋電流依次經(jīng)過第三誤差計(jì)算單元、電容電流調(diào)節(jié)器、逆變器功率管邏輯生成器、逆變器功率管驅(qū)動電路后輸出各功率開關(guān)管驅(qū)動信號至逆變器；然后微處理器將并網(wǎng)開關(guān)控制信號經(jīng)過并網(wǎng)開關(guān)驅(qū)動電路閉合并網(wǎng)開關(guān)；最后將電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)電流由零逐漸增加至額定值，逆變器由輸出電壓控制模式切換至進(jìn)網(wǎng)電流控制模式；

從并網(wǎng)運(yùn)行到獨(dú)立運(yùn)行的切換過程中，電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)電壓和逆變器的輸出反饋電壓依次經(jīng)過第一誤差計(jì)算單元、電壓調(diào)節(jié)器得到電容基準(zhǔn)電流，先將電源系統(tǒng)的基準(zhǔn)電流在電網(wǎng)電壓過零點(diǎn)減小至零，并采用微處理器將并網(wǎng)開關(guān)控制信號經(jīng)過并網(wǎng)開關(guān)驅(qū)動電路斷開并網(wǎng)開關(guān)；然后在輸出電壓過零點(diǎn)微處理器切換控制指令開關(guān)(SW)為0后將所述電容基準(zhǔn)電流、進(jìn)網(wǎng)基準(zhǔn)電流、電源系統(tǒng)的負(fù)載反饋電流和輸出濾波電感反饋電流依次經(jīng)過第三誤差計(jì)算單元、電容電流調(diào)節(jié)器、逆變器功率管邏輯生成器、逆變器功率管驅(qū)動電路后輸出各功率開關(guān)管驅(qū)動信號至逆變器，逆變器由進(jìn)網(wǎng)電流控制模式切換至輸出電壓控制模式。?