[發明專利]一種適用于弱電網的并網逆變器改進H∞控制方法

有效

• 申請號: 201710847461.6
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107479386B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 馬興;徐瑞林;陳濤;朱小軍;付昂;董光德;楊爽;周婧婧;宋振浩;李俊杰;李哲
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 胡柯

本發明公開了一種適用于弱電網的并網逆變器改進H∞控制方法，它包括所述方法步驟如下：S1：通過并網逆變器中的電氣參數及控制參數建立并網逆變器傳統H∞控制模型；S2：采用間接控制律處理步驟S1中的控制模型，消除傳統H∞中會受電網阻抗影響，而導致控制器參數和結構發生變化的項；S3：利用H∞理論求取改進H∞控制的控制器增益。本發明取得的有益效果是：消除電網阻抗對并網逆變器輸出電流的影響，使得弱電網下并網逆變器系統能夠穩定，并且輸出電流能夠精確的跟蹤給定值并具有良好的電流質量。

技術領域

本發明涉及并網逆變器技術領域，特別是一種適用于弱電網的并網逆變器改進H∞控制方法。

背景技術

現有的基于傳統的H∞控制的并網逆變器電流控制方法，在弱電網條件下運行時，由于電網等效阻抗(包含線路、變壓器等阻抗)的影響，它的控制效果受到影響，即并網逆變器輸出電能不能準確跟蹤給定的電流值，出現較大的跟蹤誤差和電流畸變。

為了解決上述問題，本發明提出一種適用于弱電網的并網逆變器改進H∞控制方法。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明的目的就是提供一種適用于弱電網的并網逆變器改進H∞控制方法，能夠使得并網逆變器的輸出電流在較大電網阻抗的影響下，依然能夠保持穩定并具有良好的電流質量。

本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，一種適用于弱電網的并網逆變器改進H∞控制方法，它包括有：所述方法步驟如下：

S1：通過并網逆變器中的電氣參數及控制參數建立并網逆變器傳統H∞控制模型；

S2：采用間接控制律處理步驟S1中的控制模型，消除傳統H∞中會受電網阻抗影響，而導致控制器參數和結構發生變化的項；

S3：利用H∞理論求取改進H∞控制的控制器增益。

進一步，其特征在于，步驟S1中并網逆變器傳統H∞控制模型的建立如下：

式中，為狀態變量為微分，為系統變量參數，為輸入變量參數，w(t)為死區干擾，為并網逆變器輸出電流的給定值，x(t)為狀態變量，

進一步，步驟S2的處理方法如下：將所述步驟S1中并網逆變器傳統H∞控制模型等效輸入u(t)為：

引入間接控制量式中k_p為比例系數，k_i為積分系數。

進一步，將傳統H∞控制中等效輸入轉化為：

可消除電網阻抗對并網逆變器等效輸入的影響，比例系數和積分系數的設計與后面控制器增益的設計是獨立的。

進一步，步驟S3的處理方法如下：定義觀測變量z(t)＝x(t)，并取Lyapunov泛函為：

V(x)＝x²(t)；

則若存在正實數p、y，使得以下線性矩陣不等式有解：

則改進H∞并網逆變器系統能夠漸進穩定，并網逆變器輸出電流能夠漸進跟蹤電流給定值，具有干擾抑制度γ。

進一步，滿足條件的H∞控制器為：

即有輸入正弦脈寬調制的占空比函數為：

最后通過線性矩陣不等式可以求得相應的控制器增益k及其對應的干擾抑制度γ。

由于采用了上述技術方案，本發明具有如下的優點：