[發明專利]含LCL拓撲結構的并網功率變換器的控制方法

有效

• 申請號: 201911335840.2
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110880790B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 秦文萍;王祺;代維;張宇;任春光;王磊;孟潤泉;韓肖清;賈燕冰
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種含LCL拓撲結構的并網功率變換器的控制方法，其特征在于，是由如下步驟實現的：

1)采集變換器直流側電容電壓U_DC，與直流側電容電壓的指令值U_DC^*做差，然后經過PI控制器形成電流內環控制的d軸電流指令值i_d*；

2)采集PCC點的電壓U_pcc及其相位信息，同時采集網側電流i₂，結合電壓U_pcc的相位信息將i₂通過abc/dq0坐標變換，獲得dq軸電流i_d和i_q；為了保證變換器處于單位功率因數運行，設q軸電流指令值i_q*為零，將d軸電流指令值i_d*、q軸電流指令值i_q*分別與采集的d軸電流i_d、采集的q軸電流i_q做差，得到Δi_d＝i_d*－i_d和Δi_q＝i_q*－i_q，再經過比例諧振控制器G_PR+HC得到：

u_mdq(s)＝(Δi_d+Δi_q)·G_PR+HC(s)

上式中，Δi_d和Δi_q經過比例諧振控制器后得到電壓調制波信號，u_mdq代表dq坐標系下的電壓調制波，符號m表征調制波，s為拉普拉斯算子，s＝jw，其中，j為虛數單元，w為角頻率，其中G_PR+HC的表達式為：

式中，k_P為比例系數，表征控制器整體的增益，這里取0.5，k_R為基波諧振控制器的系數，表征基波諧振項的增益，這里取200，w₀為基波角頻率，為2πf₀，f₀為基波頻率，f₀＝50Hz，k_i為諧波諧振控制器的系數，k_i為10，w_i為諧波角頻率，為2πf_i，i為諧波的次數，f_i為(2n+1)f₀，n為正整數，n＝2、3、4；

3)結合電壓U_pcc的相位信息將比例諧振控制器G_PR+HC的輸出值u_mdq進行dq0/abc坐標變換，得到abc坐標系下的電壓信號；

4)將步驟3)得到的電壓信號與采集的電壓U_pcc做差形成調制信號，然后，調制信號經過延時環節、k_pwm、調制環節得到最終的脈沖觸發信號；其中，k_pwm為變換器的增益系數，其值為直流側電壓的一半。

2.根據權利要求1所述的含LCL拓撲結構的并網功率變換器的控制方法，其特征在于，步驟4)中的延時環節為1.5個采樣周期，表示為e^1.5sTs，其中s為拉普拉斯算子，Ts為控制系統的采樣周期。