一种基于重复控制的微电网单相并网锁相环控制方法

摘要

本发明涉及一种基于重复控制的微电网单相并网锁相环控制方法，包括采集单相电网电压信号的步骤，采用二级广义积分器的方法建立正交坐标系的步骤，根据改进的瞬时无功理论建立基于重复控制的微电网单相并网锁相环的步骤；本发明的有益效果是：经过几个周期的重复控制之后可以大大提高系统的跟踪精度，改善系统品质；本发明不仅适用于跟踪周期性输入信号，也可以抑制周期性干扰；根据改进的瞬时无功理论建立基于重复控制的微电网单相并网锁相环控制方法，不仅改进了锁相延迟和动态性能不佳的问题，还提升了系统的控制性能，并增强了系统鲁棒性，提高了锁相精度。

主权项

一种基于重复控制的微电网单相并网锁相环控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1 采集单相电网电压信号；步骤2采用二级广义积分器的方法建立正交坐标系，所述单相电网电压信号经二阶广义积分器得到两个正交电压分量和，其表达式为；；步骤3 根据改进的瞬时无功理论建立基于重复控制的微电网单相并网锁相环；所述基于重复控制的微电网单相并网锁相环省去了原来的p‑q变换环节，其直接采用瞬时有功功率P＇作为给定量来实现锁相控制；其包括重复控制器、积分器、取余数环节Mod、相位超前90°环节、第一取sin函数环节1‑sin、第二取sin函数环节2‑sin、第二至第三乘法器和低通滤波器；（1）所述瞬时有功功率是由输入电压相位和锁相输出相位的差值引起的变化功率，它与给定值0通过所述重复控制器调节后输出角频率；（2）所述角频率与基准频率相加后，得到虚拟电流的角频率，其与电网电压的角频率满足如下的关系；其中，为电网电压的角频率；取工频频率50Hz；（3）一方面，所述虚拟电流的角频率依次经过所述积分器、取余数环节Mod，得到虚拟电流的相位θ；另一方面，所述虚拟电流的角频率与给定值经过所述第三乘法器后的乘积再经过所述低通滤波器后，得到电网电压的频率f；（4）所述虚拟电流的相位θ经所述相位超前90°环节后得到电网电压的相位θ´； （5）所述虚拟电流的相位θ与给定值做加法运算后的和经所述第二取sin函数环节2‑sin后，得到正交电流分量；（6）所述虚拟电流的相位θ经第一取sin函数环节1‑sin后得到正交电流分量；（7）将所述正交电流分量和正交电压分量分别输入所述第一乘法器后，得到α轴有功分量P_α；（8）将所述正交电流分量和正交电压分量分别输入所述第二乘法器后，得到β轴有功分量P_β；（9）经所述α轴有功分量P_α与β轴有功分量P_β进行加法运算，得到瞬时有功功率P＇；所述瞬时有功功率P＇的表达式为；其中，、是通过移相构造的两个正交电流分量，且滞后的相位为90°；（10）将得到的瞬时有功功率P＇反馈到基于重复控制的微电网单相并网锁相环的输入端再与给定值0进行比较，并重复进行所述步骤3中的（1）~（9）的过程。