一种基于状态观测器的并网逆变器控制方法

摘要

本发明公开了一种基于状态观测器的并网逆变器控制方法。本发明步骤为：(1)检测桥臂电流i_L1和电网电压e_g，并经锁相环锁相得到相角θ；(2)经基于内模的状态观测器得到观测状态量；(3)经状态反馈矩阵K得到状态量反馈信号X_fd；(4)将观测网侧电流经处理后得到网测电流误差信号e_d、e_q；(5)通过PI控制器对网侧电流误差信号e_d、e_q进行闭环处理，然后经坐标反变换，得到发波电压u_i1；(6)将发波电压u_i1与状态反馈信号X_fd相减生成逆变桥开关管的SVPWM控制信号u_i，控制三相全桥逆变器的输出，从而控制分布式发电系统并网发电。经实践证明，本控制方法对并网电流获得了良好的动态和稳态性能。

主权项

1.一种基于状态观测器的并网逆变器控制方法，本控制方法涉及的并网逆变器的拓扑结构包括直流源U_dc、直流侧滤波电容C_dc、三相全桥逆变电路、LCL滤波器，所述直流侧滤波电容C_dc并联在直流源U_dc的两端，直流源U_dc的两个电源输出端分别与三相全桥逆变电路的两个输入端相连，三相全桥逆变电路的三相输出端与LCL滤波器的三相输入端一一对应相连，LCL滤波器的三相输出端分别与三相电网e_a、e_b、e_c相连；所述的LCL滤波器由逆变器侧电感L₁、网侧滤波电感L₂和滤波电容C₁组成；其特征在于包括如下步骤： 步骤一、利用桥臂电流的电流传感器检测桥臂电流i_L1；利用电网电压传感器检测电网电压e_g并进行锁相得到相角θ； 步骤二、根据桥臂电压u_i和电网电压e_g，经基于内模的状态观测器得到观测状态量：观测桥臂电流观测电容电压以及观测网侧电流步骤三、将步骤二所述观测状态量，经状态反馈矩阵K得到状态量反馈信号X_fd； 步骤四、将观测网侧电流经abc-dq坐标变换得到网侧电流有功分量i_{d_fdb}和网侧电流无功分量i_{q_fdb}，分别与网侧电流给定有功信号i_{d_fref}、给定无功信号i_{q_ref}作差，得到网侧电流误差信号e_d、e_q，即：e_d＝i_{d_fref}－i_{d_fdb}， e_q＝i_{q_ref}－i_{q_fdb}； 步骤五、通过PI控制器对步骤四中得到的网侧电流误差信号e_d、e_q进行闭环处理，然后abc-dq坐标反变换，得到发波电压u_i1； 步骤六、将所述发波电压u_i1与所述状态量反馈信号X_fd叠加即可生成三相全桥逆变电路的SVPWM控制信号u_i。