[發(fā)明專利]一種單相逆變器的諧波電流抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711498317.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108336921B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張為民;吳超;周一晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥為民電源有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/5395
• 分類號(hào): H02M7/5395;H02M7/5387
• 代理公司: 34115 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 婁岳<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入國

本發(fā)明提供一種單相逆變器的諧波電流抑制方法，在分析單相逆變器基本矢量控制的基礎(chǔ)上，分析死區(qū)造成的影響，采用改進(jìn)的重復(fù)控制器算法，對(duì)于死區(qū)或者電網(wǎng)諧波造成的諧波電流進(jìn)行有效的抑制，使得單相逆變器具有很高的輸出電流質(zhì)量，滿足并網(wǎng)要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變流器控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單相逆變器的諧波電流抑制方法。

背景技術(shù)

隨著新能源的開發(fā)和利用，分布式發(fā)電系統(tǒng)受到廣泛關(guān)注和研究。在分布式發(fā)電系統(tǒng)中光伏發(fā)電占有很高的比例，而并網(wǎng)逆變器作為光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心設(shè)備，其性能直接影響光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出電能的質(zhì)量。為了提高光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出電能質(zhì)量，必須對(duì)逆變器電流進(jìn)行快速有效的控制。

目前已有的關(guān)于單相逆變器的電流控制方法，主要是靜止坐標(biāo)系中的比例諧振控制和旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的比例積分控制。兩種控制方法都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基波電流精準(zhǔn)的無誤差控制，具有很好的穩(wěn)態(tài)性能。但是這兩種方法僅僅針對(duì)基波電流的控制，實(shí)際的單相逆變器由于開關(guān)管脈沖信號(hào)中加入的死區(qū)，造成大量的低次諧波電流，這些諧波電流嚴(yán)重地降低并網(wǎng)電流質(zhì)量，必須采用一定額外的策略進(jìn)行抑制。如果采用一組諧波頻率的諧振器進(jìn)行控制，需要太多的諧振器，大大地增加了算法的復(fù)雜度。重復(fù)控制器由于可以分解為一組諧振器，對(duì)一組諧波電流可以進(jìn)行有效的控制，所以目前針對(duì)死區(qū)的諧波電流抑制方法，重復(fù)控制因其較高的控制精度成為研究熱點(diǎn)。

當(dāng)基波電流為50Hz時(shí)，死區(qū)造成的諧波電流的頻率為150Hz，250Hz，350Hz，…。在靜止坐標(biāo)系中加入重復(fù)控制器時(shí)，重復(fù)控制器的基波需要設(shè)置為50Hz，延時(shí)時(shí)間為0.02s，延時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度太慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種單相并網(wǎng)逆變器的諧波電流抑制方法，該方法可以抑制由于死區(qū)造成的所有諧波電流，不用諧振器，減小算法復(fù)雜程度，容易實(shí)現(xiàn)，具有很好的穩(wěn)態(tài)性能。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種單相逆變器的諧波電流抑制方法，包括如下步驟：

1)采集單相逆變器并網(wǎng)端的電網(wǎng)電壓U_g和并網(wǎng)電流I_g，其中電網(wǎng)電壓U_g經(jīng)過正交信號(hào)發(fā)生器計(jì)算得到一組正交電壓信號(hào)U_gα和U_gβ，并網(wǎng)電流I_g經(jīng)過正交信號(hào)發(fā)生器得到一組正交電流信號(hào)I_gα和I_gβ；

2)正交電壓信號(hào)U_gα和U_gβ通過鎖相環(huán)得到定子電壓的相位角θ_g和角頻率ω_g；

3)正交電流信號(hào)I_gα和I_gβ通過相位角θ_g進(jìn)行Park變換得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的有功電流I_gd和無功電流I_gq；

4)分別對(duì)有功電流I_gd和無功電流I_gq進(jìn)行PI誤差調(diào)節(jié)，得到有功參考電壓平均分量V_{gd_PI}和無功參考電壓平均分量V_{gq_PI}；

5)有功參考電壓平均分量V_{gd_PI}和無功參考電壓平均分量V_{gq_PI}經(jīng)過反park變換得到電壓分量V_{gα_PI}和V_{gβ_PI}；

6)并網(wǎng)電流dq軸參考電流經(jīng)過反Park變換得到并網(wǎng)參考電流I_gref，并網(wǎng)參考電流I_gref與實(shí)際電流I_g的誤差經(jīng)過重復(fù)控制器計(jì)算得到電壓參考信號(hào)U_{gα_RC}；