[發(fā)明專利]用于逆變器的多目標協(xié)同控制輸出電壓諧波抑制的方法

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• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113630019A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 唐偉;劉洪良
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢市翔云駿科技有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M1/14;H02M7/48;H02M7/537;H02M1/32;H02M1/44
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44728
• 代理人: 劉英

本發(fā)明公開了用于逆變器的多目標協(xié)同控制輸出電壓諧波抑制的方法。步驟一：將發(fā)電機輸送的交流電通過整流電路整流，變?yōu)槊}動直流電，并輸出到直流母線電路；直流母線電路將脈動直流電濾除交流成分后輸送到逆變電路；步驟二：控制電路產(chǎn)生的PWM波通過驅(qū)動電路控制逆變電路，得到脈沖電壓波形，再經(jīng)過濾波電路后產(chǎn)生逼近正弦的純凈交流電，并將純凈交流電輸出到EMC電路；步驟三：在EMC電路中降低傳導和輻射干擾后輸出負載。本發(fā)明在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎上，能夠無靜差跟蹤參考信號，實現(xiàn)突加、突卸負載時有快速的動態(tài)性能以及對母線電壓波動、濾波器參數(shù)變化等系統(tǒng)參數(shù)攝動有較強的魯棒性能。

技術領域

本發(fā)明屬于逆變器技術領域，特別是涉及用于逆變器的多目標協(xié)同控制輸出電壓諧波抑制的方法。

背景技術

逆變器是一種配套發(fā)電機系統(tǒng)用的高性能變換器電源，主要用于將永磁發(fā)電機輸出的頻率和電壓均不穩(wěn)定的交流電，變換成為頻率和電壓均穩(wěn)定的工頻單相交流電，為任務設備提供工頻電力。

目前現(xiàn)有的逆變器的輸出波形受到突加輸入、突卸負載時有快速的動態(tài)性能及對母線電壓波動、濾波器參數(shù)變化等系統(tǒng)參數(shù)攝動的魯棒性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供用于逆變器的多目標協(xié)同控制輸出電壓諧波抑制的方法，解決了現(xiàn)有的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明為用于逆變器的多目標協(xié)同控制輸出電壓諧波抑制的方法，包括如下步驟：

步驟一：將發(fā)電機輸送的交流電通過具有三相橋式電路的整流電路整流，變?yōu)槊}動直流電，并輸出到直流母線電路；直流母線電路將所述脈動直流電濾除交流成分后輸送到逆變電路；

步驟二：控制電路產(chǎn)生的PWM波通過驅(qū)動電路控制逆變電路，得到脈沖電壓波形，再經(jīng)過濾波電路后產(chǎn)生逼近正弦的純凈交流電，并將純凈交流電輸出到EMC電路；

步驟三：通過在EMC電路中設置共模電感、電容X和電容Y，降低傳導和輻射干擾后輸出負載。

優(yōu)選地，所述步驟三中的控制電路包括LMI方法求解控制器，LMI方法求解控制器包括若干伺服補償器、滑模控制器和LMI鎮(zhèn)定控制器，所述伺服補償器中內(nèi)嵌所要跟蹤信號的內(nèi)膜，且內(nèi)環(huán)中包含和控制輸入方向一致的擾動，伺服補償器將信號發(fā)送給滑模控制器；所述滑模控制器消除系統(tǒng)匹配的干擾后輸出，經(jīng)過LMI鎮(zhèn)定控制器穩(wěn)定后輸出穩(wěn)定工頻電壓。

優(yōu)選地，所述步驟二中還設置有保護電路，所述保護電路與控制電路電性連接，所述保護電路包括短路保護電路、輸入過欠壓保護電路、輸出過壓保護電路、輸出過流保護電路、溫度保護電路和輔助電源電路。

優(yōu)選地，所述步驟二中的驅(qū)動電路包括IGBT模塊，所述控制電路發(fā)出的PWM信號經(jīng)過反向施密特觸發(fā)器后，得到更加陡峭的方形波，并輸出到逆變器中。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎上，能夠無靜差跟蹤參考信號，實現(xiàn)突加、突卸負載時有快速的動態(tài)性能以及對母線電壓波動、濾波器參數(shù)變化等系統(tǒng)參數(shù)攝動有較強的魯棒性能；

2、本發(fā)明綜合考慮逆變器主回路多模態(tài)能量流動特征，減小直流母線電容容值對系統(tǒng)阻尼特性的影響，采用一種改善直流側(cè)阻尼特性和利用功率自適應來擴大系統(tǒng)吸引域的控制策略，在不增加無源元件情況下實現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定和高性能控制；

3、本發(fā)明采用一種抑制無電解電容中頻逆變器輸出電壓低次諧波的控制方法，結(jié)合滑模控制和魯棒多諧振伺服控制方法求解出非線性負載條件下穩(wěn)定運行和諧波抑制的最優(yōu)化控制器。

當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。

附圖說明