[發(fā)明專利]基于SVPWM和模糊PI的Z源逆變器并網控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611205621.9
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106786738A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 楊旭紅;楊峰峰;張?zhí)K捷
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根

1.一種基于SVPWM和模糊PI的Z源逆變器并網控制方法，其特征在于，Z源逆變器并網控制系統(tǒng)依次包括直流電壓源V_dc，二極管D，電感和電容組成X型的Z源阻抗網絡，三相電壓源逆變器，線路電阻R，濾波電感L_a、L_b、L_c，電流環(huán)控制和電壓環(huán)控制，電流環(huán)包括：網側三相電流檢測變送器，網側三相電壓鎖相環(huán)，將三相靜止坐標系下的并網電流轉換成兩相旋轉坐標系下電流的第一模塊，將三相靜止坐標系下的并網電壓轉換成兩相旋轉坐標系下電壓的第二模塊，兩個模糊PI控制器應用于解耦環(huán)節(jié)，將兩相旋轉坐標系下電壓轉換成三相靜止坐標系下電壓的第三模塊，用于產生逆變器門極觸發(fā)信號的SVPWM調制模塊；

電壓環(huán)包括：電容電壓檢測變送器，PI控制器；

電流環(huán)和電壓環(huán)控制具體步驟如下：

1)由電壓檢測變送器采集三相并網電壓U_a、U_b、U_c，一路將此三相電壓送給三相電壓鎖相環(huán)PLL采集三相并網電壓的并網角度ωt，另一路將三相電壓和并網角度ωt送到第二模塊，第二模塊將三相靜止坐標系下的電壓轉換成兩相旋轉坐標系下的電壓u_d、u_q；

2)三相電流檢測變送器獲得三相并網電流i_a、i_b、i_c，將電流檢測變送器得到的三相靜止坐標系下的電流和三相鎖相環(huán)得到的并網角度ωt送到第一模塊，第一模塊將三相靜止坐標系下的電流轉換成兩相旋轉坐標系下的電流i_Ld、i_Lq；

3)將得到的兩相旋轉坐標系下的電流i_Ld、i_Lq，電壓u_d、u_q送到解耦環(huán)節(jié)進行解耦，解耦后的兩相旋轉坐標系下的電壓以及三相電壓鎖相環(huán)得到的并網電壓角度ωt送到第三模塊；

4)第三模塊3將兩相旋轉坐標系下的電壓轉換成三相靜止坐標系下的電壓，將此電壓信號送到SVPWM調制模塊，得到三相電壓逆變器所需的開關矢量；

5)電容電壓檢測變送器采集Z源阻抗網絡電容的電壓U_cZ與參考值U_czref比較后送到PI控制器，經PI控制器調節(jié)后產生Z源逆變器所需的直通矢量；

6)將開關矢量和直通矢量疊加后得到三相電壓源逆變器總的開關信號，該信號經過驅動電路后控制三相電壓源逆變器開關管的接通與關斷，進而控制并網逆變器系統(tǒng)入網電流的幅值和相位以及并網電流質量。

2.根據(jù)權利要求1所述基于SVPWM和模糊PI的Z源逆變器并網控制方法，其特征在于，所述步驟3)中解耦的具體步驟為：

A、將兩相旋轉坐標系下的電流i_Ld、i_Lq分別與參考直交軸電流比較；

B、將步驟1)中的結果分別送到兩個模糊PI控制器；

C、將第一模塊的輸出i_Ld、i_Lq分別乘以ωL，其結果交叉輸出與兩個模糊PI控制器的輸出以及第二模塊的輸出u_d、u_q分別進行比較；

D、最終得到解耦后的兩相旋轉坐標系下的電壓u_2d、u_2q，將u_2d、u_2q以及三相電壓鎖相環(huán)得到的并網電壓角度ωt送到第三模塊。

3.根據(jù)權利要求1所述基于SVPWM和模糊PI的Z源逆變器并網控制方法，其特征在于，所述兩個模糊PI控制器為的控制參數(shù)模糊自整定，在每個周期對電網電流進行實時檢測，將檢測到的電網電流i_grid通過反饋電路與電網電流的給定值i_ref相比較，得到的誤差e,誤差e分別送給模糊控制器和PI控制器，模糊控制器根據(jù)輸入的誤差e及誤差的變化率ec，通過模糊規(guī)則輸出PI參數(shù)的變量△K_p和△K_i，然后將此該變量送給PI控制器，與PI控制器預先設定好的K_p0，K_i0分別進行計算，達到實時參數(shù)調整。