[發(fā)明專利]具有頻率自適應特性的逆變器無交流電壓傳感器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410404273.2
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104143836B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設計）人: 胡書舉;龔文明
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種具有頻率自適應特性的逆變器無交流電壓傳感器控制方法，其特征在于，所述控制方法首先基于二階廣義積分器(SOGI)構建可變頻率的正交濾波器，然后基于該正交濾波器構建具有頻率自適應特性的電網(wǎng)電壓觀測器，將所述的電壓觀測器應用于三相并網(wǎng)逆變器在兩相靜止坐標系下的PR控制器中，實現(xiàn)逆變器的無交流電壓傳感器控制。

2.根據(jù)權利要求1所述的逆變器無交流電壓傳感器控制方法，其特征在于，所述的二階廣義積分器包含正弦信號的二階諧振環(huán)節(jié)，能夠對正弦交流量進行“積分”運算，能夠對特定頻率的交流信號實現(xiàn)無靜差跟蹤控制。

3.根據(jù)權利要求1所述的逆變器無交流電壓傳感器控制方法，其特征在于，所述的可變頻率的正交濾波器包括輸入輸出信號、濾波器增益系數(shù)、二階廣義積分器和輸出反饋；交流輸入信號v進入可變頻率的正交濾波器后，與反饋的輸出信號的偏差，經(jīng)過濾波器增益系數(shù)k，然后進入二階廣義積分器，頻率輸入信號也進入二階廣義積分器，二階廣義積分器輸出和頻率輸入信號為待觀測交流信號的角頻率，為可變量，通過對電網(wǎng)電壓頻率信息的觀測獲得。

4.根據(jù)權利要求1或3所述的逆變器無交流電壓傳感器控制方法，其特征在于，基于所述的可變頻率正交濾波器構建具有頻率自適應特性的電壓觀測器對交流電網(wǎng)電壓進行觀測；電壓觀測器的輸入為i_αβ和v_αβ，其中i_αβ為測量得到的逆變器交流側電流在兩相靜止坐標系的分量，v_αβ為逆變器控制器輸出的橋端控制電壓在兩相靜止坐標系的分量；為電壓觀測器輸出的電網(wǎng)電壓在兩相靜止坐標系的分量；

i_αβ和v_αβ分別通過所述的可變頻率正交濾波器，得到輸出的和和然后基于三相并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型uαuβ=Lddtiαiβ+Riαiβ+vαvβ]]>推導得到電網(wǎng)電壓在兩相靜止坐標系的分量基于所述的可變頻率正交濾波器，引入鎖相環(huán)(PLL)控制，將電壓觀測器輸出的電網(wǎng)電壓在兩相靜止坐標系的分量輸入鎖相環(huán)控制器，通過鎖相環(huán)控制獲取電網(wǎng)電壓的頻率信息，將此電網(wǎng)電壓的頻率信息作為該可變頻率正交濾波器的輸入，從而跟蹤電網(wǎng)電壓頻率的變化，使基于可變頻率正交濾波器構建的電壓觀測器具有頻率自適應特性。

5.根據(jù)權利要求1所述的逆變器無交流電壓傳感器控制方法，其特征在于，將所述的具有頻率自適應特性的電壓觀測器應用于三相并網(wǎng)逆變器在αβ坐標系下的PR控制器中，該控制器包括基于PI的功率外環(huán)和基于PR的電流內(nèi)環(huán)；電壓觀測器輸出的用于逆變器控制的以下方面：①用于計算得到三相并網(wǎng)逆變器的實際無功功率值，作為無功功率外環(huán)的反饋值；②用于dq坐標系到αβ坐標系的坐標變換，將功率外環(huán)PI控制器輸出的dq坐標系下的電流參考值變換為αβ坐標系下的電流參考值；③用于電壓觀測器中的鎖相環(huán)控制，以獲取電網(wǎng)電壓的頻率信息，從而實現(xiàn)對三相并網(wǎng)逆變器的無交流電壓傳感器控制。