[发明专利]一种三相LCL型并网逆变器电流谐波抑制控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种三相LCL型并网逆变器控制方法，具体为一种抑制电网电压对并网电流波形质量影响的控制方法。

背景技术

图1是三相LCL型并网逆变器的结构图。LCL型并网逆变器包括直流电源1、逆变桥2，LCL滤波器3，公共电网4，和控制器5。其中，逆变桥2是由开关管S₁～S₆和续流二极管D₁～D₆组成；LCL滤波器3是由滤波电感L₁，L₂和滤波电容C组成。H_i1和H_i2分别为检测电容电流和滤波电感L₂的并网电流传感器，H_v2为电网电压检测传感器。

在图1的结构中，向控制器5输入并网电流指令以及经电流传感器H_i2得到流过滤波电感L₂的并网电流。控制器5首先将检测得到的三相电流进行坐标变换(由abc坐标系转换到αβ坐标系)，然后根据锁相环得到的电网电压相位信息给出并网电流的指令值，最后经过并网电流闭环控制实现并网电流对指令值的跟踪。

此处，对并网逆变器的控制器5进行具体说明。经过坐标变换后，控制器5分别在α轴和β轴进行闭环控制，检测传感器H_v2检测到电网电压，并求得其相位角θ_m(本文所有下标m＝α，β)，电网电压相位角θ_m与并网电流指令提供的有效值I^*一起构成并网电流实际的指令值i_{ref_m}。i_{ref_m}与电流传感器H_i2检测的并网电流信号相减，得到的误差信号送入调节器G_i，其输出信号作为电流传感器H_i1检测回来的电容电流信号的指令值，它们的误差信号送入PWM调制器中，得到逆变桥2各开关管的控制信号。

在上述控制器5，并没有考虑电网电压对并网电流波形质量的影响。实际上，电网电压除基波分量外，通常还含有谐波以及不平衡分量。电网电压的基波会影响并网电流的相位，电网电压的谐波会引起并网电流畸变，电网电压的不平衡分量会引起三相并网电流的不平衡。如果不采取有效的措施抑制电网电压对并网电流的影响，势必会导致并网逆变器输出的并网电流不满足并网标准。

发明内容

本发明的目的是提供一种三相LCL型并网逆变器电流谐波抑制控制方法，该控制方法可以有效抑制电网电压对并网电流波形质量的影响。

本发明提供的一种三相LCL型并网逆变器电流谐波抑制控制方法，其特征在于，该方法包括下述步骤：

(1)利用电容电流的电流传感器H_i1检测电容电流i_Cx，采集并进行坐标变换得到电容电流反馈信号i_{C_of_m}；利用滤波电感的电流传感器H_i2检测并网电流i_L2x，采集并进行坐标变换，得到并网电流反馈信号i_{L2_of_m}；利用电网电压的电压传感器H_v2检测电网电压v_gx，采集并进行坐标变换，经过电网电压前馈函数G_{g_fd}计算得到电网电压前馈信号v_{g_fd_m}；其中，下标x表示a，b，c三相，m表示αβ坐标系中的α轴、β轴分量；

(2)根据电流反馈信号i_{L2_of_m}及其基准信号i_{ref_m}，利用式I计算得误差信号e_1m：

e_1m＝i_{ref_m}-i_{L2_of_m}    式I

(3)控制器对误差信号e_1m进行闭环处理，得到电容电流反馈信号i_{C_of_m}的基准信号i_{C_ref_m}；利用式II计算误差信号e_2m；

e_2m＝i_{C_ref_m}+v_{g_fd_m}-i_{C_of_m}    式II

(4)利用误差信号e_2m，生成得到控制逆变桥开关管的PWM控制信号；

(5)控制器判断是否接收到故障信号，如果是，关机，否则，转入步骤(1)。