[發明專利]一種逆變器的控制方法

有效

• 申請號: 201210259981.2
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102780387A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 董德智;徐德鴻;張安羊;陳敏
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于逆變器控制技術領域，涉及一種逆變器輸出電壓低次諧波抑制，實現各類負載（尤其是非線性負載）下低THD的控制技術，具體涉及一種逆變器的控制方法。

背景技術

傳統逆變器一般采用電壓有效值環、電壓瞬時值環和電流瞬時值環三個基本環路控制。圖1是單相控制系統框圖，控制對象由逆變橋1，LC濾波器2和負載3組成。其控制系統主要由有效值計算單元4，生成有效值補償作用量的有效值控制單元5，將有效值補償量轉換為交流補償量的乘法器6，乘法器6輸出作為逆變器的瞬時電壓指令，經控制單元7產生電感電流指令，控制單元8輸出作為脈寬調制器9的輸入，脈寬調制器9的輸出驅動逆變器的開關管。

阻性負載下，上述控制方法能獲得良好的控制效果。但是在非線性負載下，由于受系統電壓控制環的增益等因素所限，輸出電壓的波峰和波谷將被削平，三次、五次和七次諧波含量較大，嚴重影響輸出電壓的THD。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術的不足，提出一種逆變器的控制方法，來解決在非線性負載下逆變器輸出電壓波形畸變嚴重的問題，解決非線性負載對逆變輸出電壓的影響，提供較高精度和低THD的輸出電壓。

本發明采用的技術方案是：

本發明方法實現基于的逆變器控制系統包括主電路和控制電路。

主電路包括逆變橋、LC濾波器、負載，且逆變橋、LC濾波器、負載依次串聯；

控制電路包括傳統控制模塊、三次電壓諧波控制模塊、五次電壓諧波控制模塊和七次電壓諧波控制模塊；

傳統控制模塊包括有效值計算單元、有效值控制單元、乘法器、第一控制單元、第二控制單元、加法器、脈寬調制器；有效值計算單元的輸入端與負載相連接，輸出端與有效值控制單元的輸入端相連接，有效值控制單元的輸出端與乘法器的輸入端相連接，乘法器的輸出端與第一控制單元的輸入端相連接，第一控制單元的輸出端與第二控制單元的輸入端相連接，第二控制單元的輸出端與加法器的輸入端相連接，加法器的輸出端與脈寬調制器的輸入端相連接；

三次電壓諧波控制模塊包括零序電壓提取單元、第一三相對稱分量構造單元、第一旋轉坐標變換單元、第一低通濾波器、三次電壓諧波控制單元、第一反旋轉坐標變換單元；零序電壓提取單元的輸入端接負載，輸出端接第一三相對稱分量構造單元的輸入端，第一三相對稱分量構造單元的輸出端與第一旋轉坐標變換單元的輸入端相連接，第一旋轉坐標變換單元的輸出端與第一低通濾波器的輸入端相連接，第一低通濾波器的輸出端與三次電壓諧波控制單元的輸入端相連接，三次電壓諧波控制單元的輸出端與第一反旋轉坐標變換單元的輸入端相連接，第一反旋轉坐標變換單元的輸出端與加法器的輸入端相連接；

五次電壓諧波控制模塊包括諧波電壓提取單元、第二三相對稱分量構造單元、第二旋轉坐標變換單元、第二低通濾波器、五次電壓諧波控制單元、第二反旋轉坐標變換單元；諧波電壓提取單元的輸入端接負載，輸出端接第二三相對稱分量構造單元的輸入端，第二三相對稱分量構造單元的第一輸出端與第二旋轉坐標變換單元的輸入端相連接，第二旋轉坐標變換單元的輸出端與第二低通濾波器的輸入端相連接，第二低通濾波器的輸出端與五次電壓諧波控制單元的輸入端相連接，五次電壓諧波控制單元的輸出端與第二反旋轉坐標變換單元的輸入端相連接；第二反旋轉坐標變換單元的輸出端與加法器的輸入端相連接；

七次電壓諧波控制模塊包括諧波電壓提取單元、第二三相對稱分量構造單元、第三旋轉坐標變換單元、第三低通濾波器、七次電壓諧波控制單元、第三反旋轉坐標變換單元；第二三相對稱分量構造單元的第二輸出端與第三旋轉坐標變換單元的輸入端相連接，第三旋轉坐標變換單元的輸出端與第三低通濾波器的輸入端相連接，第三低通濾波器的輸出端與七次電壓諧波控制單元的輸入端相連接，七次電壓諧波控制單元的輸出端與第三反旋轉坐標變換單元的輸入端相連接，第三反旋轉坐標變換單元的輸出端與加法器的輸入端相連接。

所述的諧波電壓提取單元、第二三相對稱分量構造單元為五次電壓諧波控制模塊和七次電壓諧波控制模塊共用單元。

本發明控制方法，具體操作步驟如下：