[發(fā)明專(zhuān)利]不平衡負(fù)載條件下微網(wǎng)逆變器的電壓平衡控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810437359.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108493967B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝震;陳世燚;張興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/26
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/26;H02J3/38
• 代理公司: 34118 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 王挺

1.一種不平衡負(fù)載條件下微網(wǎng)逆變器的電壓平衡控制方法，其特征在于，本控制方法所涉及的微網(wǎng)逆變器電路拓?fù)浒ㄈ缦陆Y(jié)構(gòu)：直流側(cè)電源電壓為u_dc；直流側(cè)電源與三相全橋電路相連接，三相全橋電路由6個(gè)開(kāi)關(guān)管s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆串并聯(lián)組成；u_a、u_b、u_c為逆變器三個(gè)橋臂中點(diǎn)電壓；三個(gè)橋臂中點(diǎn)處接入LC低通濾波器，L是濾波電感，R是濾波電感內(nèi)阻，C為濾波電容；i_La、i_Lb、i_Lc為逆變器三相電感電流，u_Ca、u_Cb、u_Cc為逆變器三相輸出電壓，i_Oa、i_Ob、i_Oc為逆變器三相輸出電流；

所述的電壓平衡控制方法包括以下步驟：

步驟1，采樣逆變器三相輸出電壓u_Ca、u_Cb、u_Cc和逆變器三相輸出電流i_Oa、i_Ob、i_Oc，并進(jìn)行abc坐標(biāo)系到αβ坐標(biāo)系的變換，得到逆變器輸出電壓αβ軸分量u_Cα、u_Cβ和逆變器輸出電流αβ軸分量i_Oα、i_Oβ；

步驟2，利用步驟1得到的逆變器輸出電壓αβ軸分量u_Cα、u_Cβ和逆變器輸出電流αβ軸分量i_Oα、i_Oβ，根據(jù)瞬時(shí)無(wú)功功率理論計(jì)算得到瞬時(shí)輸出有功功率p和瞬時(shí)輸出無(wú)功功率q；

步驟3，利用步驟2得到的瞬時(shí)輸出有功功率p和瞬時(shí)輸出無(wú)功功率q，根據(jù)下垂特性計(jì)算得到逆變器輸出電壓幅值參考值U和逆變器輸出電壓角頻率參考值ω，并將逆變器輸出電壓角頻率參考值ω通過(guò)積分環(huán)節(jié)后得到逆變器輸出電壓相位參考值θ；所述積分環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)的表達(dá)式為：逆變器輸出電壓相位參考值θ的表達(dá)式為：θ＝∫ωdt，其中，s為拉普拉斯算子，t為積分時(shí)間；

步驟4，利用步驟3所得到的逆變器輸出電壓相位參考值θ，對(duì)步驟1所得到逆變器輸出電壓αβ軸分量u_Cα、u_Cβ進(jìn)行αβ坐標(biāo)系到dq坐標(biāo)系的變換，得到逆變器輸出電壓dq軸分量u_Cd、u_Cq；采樣逆變器三相電感電流i_La、i_Lb、i_Lc并利用步驟3所得到的逆變器輸出電壓相位參考值θ對(duì)其進(jìn)行abc坐標(biāo)系到dq坐標(biāo)系的變換，得到逆變器電感電流dq軸分量i_Ld、i_Lq；

步驟5，令逆變器輸出電壓d軸參考值u_{Cd_ref}為步驟3所得到的逆變器輸出電壓幅值參考值U，逆變器輸出電壓q軸參考值u_{Cq_ref}為零伏，利用步驟4所得的逆變器輸出電壓dq軸分量u_Cd、u_Cq和逆變器電感電流dq軸分量i_Ld、i_Lq，經(jīng)過(guò)輸出電壓外環(huán)和電感電流內(nèi)環(huán)雙環(huán)控制后，得到電感電流內(nèi)環(huán)輸出信號(hào)u_d1、u_q1；

步驟6，將步驟4所得到的逆變器輸出電壓dq軸分量u_Cd、u_Cq通過(guò)高通濾波器后得到100Hz脈動(dòng)量u_Cdn、u_Cqn，并令該100Hz脈動(dòng)量u_Cdn、u_Cqn為負(fù)序電壓反饋值；令負(fù)序電壓參考值u_{Cdn_ref}、u_{Cqn_ref}均為零伏，將負(fù)序電壓參考值與負(fù)序電壓反饋值作差后通過(guò)諧振控制器，將諧振控制器的輸出信號(hào)u_d2、u_q2與步驟5中的電感電流內(nèi)環(huán)輸出信號(hào)u_d1、u_q1進(jìn)行疊加，得到逆變器調(diào)制波信號(hào)u_d、u_q，利用該逆變器調(diào)制波信號(hào)u_d、u_q進(jìn)行調(diào)制后，即可實(shí)現(xiàn)逆變器輸出電壓的平衡控制。