[發(fā)明專利]一種基于迭代結(jié)構(gòu)參數(shù)的并網(wǎng)逆變器控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011229165.8
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112398358B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德鑫;王佳蕊;呂項(xiàng)羽;田春光;張家郡;李成鋼;王偉;張海鋒;莊冠群;劉暢;陳璟毅;張懿夫;孫振奧
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院;吉林省電力科學(xué)研究院有限公司;東北大學(xué)
• 主分類號: H02M7/42
• 分類號: H02M7/42;H02M7/493;H02J3/38
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李梁

1.一種基于迭代結(jié)構(gòu)參數(shù)的并網(wǎng)逆變器控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、在dq坐標(biāo)系下建立逆變器并網(wǎng)控制的二階離散化數(shù)理模型，找出被控量逆變器輸出電流i_out與輸入量逆變器調(diào)制波電壓u_pwm之間的數(shù)學(xué)關(guān)系和參與計(jì)算的物理量電感電流i，電容電壓u_C；

步驟1.1：計(jì)算逆變器交流側(cè)電壓電流分別滿足的矢量關(guān)系，如下式所示：

式中，C為濾波電容，L為電網(wǎng)側(cè)濾波電感，R為逆變回路的等效串聯(lián)阻抗，t為工作時(shí)間；

步驟1.2：對逆變器交流側(cè)電流方程進(jìn)行Park變換，得到旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的電流方程：

式中，ω為逆變器輸出角頻率，i_{out_d}、i_{out_q}分別為i_out的dq軸分量，i_d、i_q分別為i的dq軸分量，u_Cd、u_Cq分別為u_C的dq軸分量；

步驟1.3：對逆變器交流側(cè)電壓方程進(jìn)行Park變換，得到旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的電壓方程：

式中，u_{pwm_d}、u_{pwm_q}分別為u_pwm的dq軸分量；

步驟1.4：u_pwm在逆變器系統(tǒng)中通過給定參考調(diào)制波u經(jīng)過逆變橋放大得到，其放大倍數(shù)與直流電壓和載波幅值有關(guān)，逆變橋放大倍數(shù)與直流電壓和載波幅值關(guān)系如下式：

式中，u_dc逆變器直流測電壓，u_d、u_q為u的dq軸分量，K_d、K_q為逆變橋增益系數(shù)，載波變化范圍固定的情況下，K_d、K_q取值范圍以逆變橋增益系數(shù)的中心值K為中心變化幅度小于±10％，定義max和min分別為載波變化范圍的上下限，則：

步驟1.5：將步驟1.4公式帶入步驟1.3公式，以u_C作為0相位參考點(diǎn)，則u_C的q軸分量u_Cq恒等于0，旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的逆變器交流側(cè)電壓方程簡化為：

步驟1.6：將dq坐標(biāo)系下的電壓方程進(jìn)行離散化：

其中，u_d(n)代表第n次的參考調(diào)制波u的d軸分量、i_d(n)代表第n次電感電流i的d軸分量，i_q(n)代表第n次電感電流i的q軸分量；

步驟1.7：以i_d(n+1),i_q(n+1)作為系統(tǒng)控制目標(biāo)，將R,L離散化得到R(n),L(n)，同時(shí)將K_d,K_q離散化得到K_d(n),K_q(n)；

其中T_s為控制周期時(shí)間；

步驟1.8：將步驟1.7中公式進(jìn)行變換得到下式：

其中Δi_d(n)和Δi_q(n)分別代表i_d(n+1)-i_d(n)和i_q(n+1)-i_q(n)；

步驟2：按照模型預(yù)測法對L、R、K_d、K_q這四個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行滾動(dòng)優(yōu)化，得到L(n)、R(n)、K_d(n)、K_q(n)四個(gè)物理量的數(shù)值，由于這些物理量在相鄰控制周期時(shí)間T_s內(nèi)近似不變，故采用分批更新的算法；

步驟3：將給定的參考目標(biāo)作為目標(biāo)輸出量，結(jié)合結(jié)構(gòu)參數(shù)R(n),L(n),K_d(n),K_q(n)，計(jì)算得到輸出量，使系統(tǒng)的實(shí)際輸出量與參考目標(biāo)相同。