提高LCL型并网逆变器对电网适应性的前馈控制方法

摘要

本发明公开了一种提高LCL型并网逆变器对电网适应性的前馈控制方法，步骤为(1)检测电容电流i_c、入网电流i_g和并网点电压v_pcc，得到它们的采样信号为i_cs，i_gs，v_gs；(2)将采样信号分别输入到电流控制器，经过运算处理后输出v_r1；(3)将信号v_gs输入到并网耦合点电压低次谐波选择器，经数据处理输出v_r2；(4)将v_r1与v_r2相加，得到调制信号v_m，并输入到PWM生成器，产生PWM信号控制逆变器拓扑的开关管。本发明通过选取并网点电压低次背景谐波进行前馈控制，兼顾了并网逆变系统的稳定性与电网电压低次背景谐波抑制，提高了系统对电网阻抗宽范围变化的适应性。

主权项

一种提高LCL型并网逆变器对电网适应性的前馈控制方法，其特征在于：该方法依照以下步骤实施：步骤1，基于LCL型并网逆变器控制结构，检测LCL滤波器的电容电流i_c、入网电流i_g和并网点电压v_pcc，将采样得到的信号分别输入到电流调节器中，输出调制信号v_r1；步骤2，将并网点电压信号v_gs输入到并网耦合点电压低次谐波选择器，所述低次谐波选择器包含若干个单独的谐波提取模块，该谐波提取模块均由二阶广义积分器所组成，令选择提取出的各次谐波分别v_nth，n为整数，将选择提取的各次谐波相加得到调制信号v_r2；步骤3，将低次谐波选择器输出的调制信号v_r2与电流调节器输出的调制信号v_r1相加得到调制波v_m，将该调制波v_m与三角波交截产生相应的PWM控制信号驱动功率电路的开关管，通过LCL滤波器滤除高频谐波，在网侧形成高品质的入网电流；步骤1具体为，步骤1.1，采用电流传感器CS₁、CS₂以及电压传感器VS₁检测电容电流i_c，并网电流i_g，并网点电压v_pcc，通过各自的采样系数分别获取电容电流反馈信号i_cs，并网电流反馈信号i_gs，并网电压反馈信号v_gs；步骤1.2，通过锁相环得到相位信息θ并与入网电流指令I^*结合生成入网电流的基准i_ref＝I^*sin(θ)；步骤1.3，将并网电流反馈信号i_gs与电流基准信号i_ref相减，经过电流调节器后，得到电容电流的基准信号，再减去电容电流反馈信号i_cs得到电流调节器总的输出信号v_r1；步骤2具体指，将并网点电压反馈信号v_gs通入到低次谐波选择器，其中每个谐波提取模块Gprs(s)的表达式为：$G_{prs}\left(s\right)=\underset{n=1,3,5,7...}{\Sigma }\frac{k_r{w}_{n}s}{s^2+k_r{w}_{n}s+w_n^2},$其中，n为需要选择的低次谐波次数，k_r为选择器的衰减系数，w_n为选取低次谐波的频率；每个谐波提取模块的输入为当前的耦合点电压信号与已提取出的各次谐波相减而得到，即将其基波v_1th提取出后与v_ppc相减得到提取三次谐波v_3th的输入v_ppc‑v_1th，再与三次谐波v_3th相减得到五次谐波v_5th的输入v_ppc‑v_1th‑v_3th，以此类推，得到各次谐波分别为v_1th，v_3th，v_5th，…，v_nth，次数越多，背景谐波的精度越高；通过特征频率二阶广义积分器对电网电压各低次背景谐波的提取，将得到的低次谐波相加得到调制信号v_r2。