[發(fā)明專利]一種逆變器的電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)PI參數(shù)配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110614906.2
• 申請日: 2021-06-02
• 公開（公告）號: CN113224797B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田震;傅曉錦;呂菁
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電機學(xué)院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01;H02M7/48
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

1.一種逆變器的電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)PI參數(shù)配置方法，其特征在于，包括如下步驟：設(shè)置電流環(huán)的截止頻率在逆變器開關(guān)頻率對應(yīng)的角頻率的10％至20％的范圍內(nèi)，以滿足工程上簡化傳遞函數(shù)結(jié)構(gòu)的條件，采用極點配置法整定電流環(huán)PI參數(shù)，引用變量n構(gòu)造電流環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)中零極點間的聯(lián)系，通過近似因式分解法化簡電流環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)，用振蕩指標法對電壓環(huán)PI參數(shù)進行整定；

還提出了如下關(guān)系式：

式中，L₁和C分別代表逆變器側(cè)濾波電感值及濾波電容值，ω_cc電流環(huán)的截止頻率；

濾波器設(shè)計的截止頻率應(yīng)滿足如下關(guān)系：

其中，f₀表示電網(wǎng)頻率，f_c表示逆變器開關(guān)頻率；

通過在電流環(huán)的截止頻率ω_cc范圍中進行選擇以將上述閉環(huán)傳遞函數(shù)等效成開環(huán)傳遞函數(shù)，所述開環(huán)傳遞函數(shù)為：

式中，R₁為濾波電感的等效阻值，K_CP和K_CI分別表示電流環(huán)PI控制器的比例參數(shù)和積分參數(shù)；

以如下關(guān)系式進行電流環(huán)PI參數(shù)計算：

式中，ξ表示阻尼比，ω_n表示無阻尼自然振蕩角頻率；

上述ω_n的選取應(yīng)保證電流環(huán)幅頻特性曲線的截止頻率處于逆變器開關(guān)頻率對應(yīng)角頻率的1/5至1/10之間；

設(shè)置變量n構(gòu)造電流環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)中零點與極點間的聯(lián)系，令：

K_CI/K_CP＝n(R₁/L₁)；

采用近似因式分解法將電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)化簡成如下形式：

所述電壓環(huán)PI參數(shù)采用振蕩指標法進行參數(shù)配置，計算公式如下：

式中，K_VI和K_VP分別表示電壓環(huán)積分常數(shù)及比例參數(shù)，h為頻帶寬。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆變器的電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)PI參數(shù)配置方法，其特征在于，h的數(shù)值范圍是3-10。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種逆變器的電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)PI參數(shù)配置方法，其特征在于，h的數(shù)值是5。