[發(fā)明專利]L型并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流控制的有源阻尼優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810167744.0
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108321842B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張琦;李銳;張永平;任碧瑩;孫向東;安少亮;楊惠
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 張倩

1.L型并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流控制的有源阻尼優(yōu)化方法，其特征在于，具體按照以下步驟進行：

步驟1，采用規(guī)則采樣法在三角載波谷底采樣直流母線電壓v_dc、逆變器輸出電流值i_L，以及電網(wǎng)三相電壓v_{g_uvw}，將直流母線電壓v_dc和并網(wǎng)電壓v_g的波動所引起的干擾問題視為擾動Δv；

步驟2，計算電流參考給定值i_{L_ref}與逆變器輸出電流值i_L的一拍延遲輸出的差值Δi_e，差值Δi_e經(jīng)過比例控制器放大后經(jīng)過0.5拍的PWM延遲，生成PWM信號，驅(qū)動開關(guān)管；

步驟3，在步驟2中引入電流預(yù)測，以預(yù)測后的電感電流作為電流控制環(huán)的輸出，即是將電流采樣的一拍延遲等效至前向通道，電流參考給定值i_{L_ref}與預(yù)測后的電感電流的差值經(jīng)過比例控制器，其輸出值分為兩路信號流，一路經(jīng)過等效至前向通道的1.5拍延遲環(huán)節(jié)，與擾動量Δv做差后作用到L濾波器上，另一路經(jīng)過電流預(yù)測單元CP后，兩路的輸出相加，得到預(yù)測后的電感電流

所述步驟3中引入的電流預(yù)測，具體為通過已知周期變量預(yù)測下一控制周期的未知變量，即用已知周期的輸出電流值i_L，預(yù)測下一周期的電流電流預(yù)測的具體表達式為：

其中，i_L(n-1)為已知周期的輸出電流值，為直流母線電壓瞬時值，為電網(wǎng)電壓瞬時值，T_s為采樣周期，L為濾波電感；

步驟4，步驟3中加入電流預(yù)測單元CP的控制器模塊G_cp(s)基礎(chǔ)上加入有源高頻阻尼單元G_dp(s)，形成控制環(huán)節(jié)，控制環(huán)節(jié)由兩部分組成，一部分是處于前向通道的比例控制器，另一部分是有源高頻阻尼單元；計算電流參考給定值i_{L_ref}與預(yù)測后的電感電流的差值Δi_e，差值Δi_e經(jīng)過控制環(huán)節(jié)，其輸出也分為兩路信號流，一路信號流經(jīng)過等效至前向通道的1.5拍延遲環(huán)節(jié)，與擾動量Δv做差后作用到L濾波器上，另一路信號流經(jīng)過電流預(yù)測單元CP后，兩支信號流的輸出相加，得到預(yù)測后的電感電流

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L型并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流控制的有源阻尼優(yōu)化方法，其特征在于，將步驟3的電流預(yù)測引入后，得到電流預(yù)測單元CP的傳遞函數(shù)表達式為：

其中，T_s為采樣周期，L為濾波電感；

加入電流預(yù)測方法的整體控制系統(tǒng)傳函為：

其中，T_s為采樣周期，τ_in為時間常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L型并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流控制的有源阻尼優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟4中加入有源高頻阻尼單元后，控制器模塊傳遞函數(shù)G_dp(s)表達式為：

其中，δ為阻尼系數(shù)，ξ是高通濾波器的阻尼比，T_s為采樣周期。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的L型并網(wǎng)逆變器并網(wǎng)電流控制的有源阻尼優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟4中加入有源高頻阻尼單元后，整體控制系統(tǒng)傳函為：

其中，τ_in為時間常數(shù)，δ為阻尼系數(shù)，ξ是高通濾波器的阻尼比，L為濾波電感，T_s為采樣周期。