[发明专利]一种带电压补偿的并网逆变器直接功率控制方法

权利要求书

1.一种带电压补偿的并网逆变器直接功率控制方法，涉及的并网逆变器控制结构包括依次相连的直流电源、升压电路、逆变桥、滤波器和电网，在升压电路和逆变桥之间连接有母线电容，母线电容跨接在升压的电路的两个输出端之间；其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)利用电流传感器检测网侧电流i_L2，利用电压传感器检测电网电动势e_a,b,c，通过锁相环PLL计算得到相角θ；

(2)基于网侧电流i_L2和电网电动势e_a,b,c，通过基于内膜的状态观测器得到观察状态量，包括：观测桥臂电流观测直流母线电压和观测桥臂电压

(3)根据观测桥臂电压和观测桥臂电流计算瞬时有功功率p和瞬时无功功率q；

(4)基于观测直流母线电压和直流母线电压给定通过母线电压补偿得到有功功率给定p^*；

(5)对瞬时有功功率p和有功功率给定p^*作差得到有功功率误差信号e_p＝p^*-p，对瞬时无功功率q和无功功率给定q^*作差得到无功功率误差信号e_q＝q^*-q；

(6)通过PI调节器对有功功率误差信号e_p和无功功率误差信号e_q进行闭环处理，再经过dq/αβ变换并结合相角θ得到电压控制信号和

(7)通过电压控制信号和得到逆变桥的SVPWM的控制信号U_i。

2.根据权利要求1所述的带电压补偿的并网逆变器直接功率控制方法，其特征在于：所述步骤(2)中的基于内膜的状态观测器的工作过程包括如下步骤：

(21)选择直流母线电压U_dc、电网电动势e_a,b,c和网侧电流i_L2作为状态量，将电网电动势e_a,b,c和网侧电流i_L2作为输入量，利用式(1)得到并网逆变器系统离散状态空间方程：

x(k+1)=Adx(k)+Bdu(k)y(k)=Cd1x(k)+Ddu(k)---(1)]]>

其中：A_d为并网逆变器系统特征矩阵，B_d为并网逆变器系统输入矩阵，C_d1为并网逆变器系统输出矩阵，D_d为并网逆变器系统直接传送矩阵；

x(k)表示状态量，包括直流母线电压U_dc、电网电动势e_a,b,c和网侧电流i_L2；

x(k+1)为经过一拍延时的状态量；

u(k)为并网逆变器系统输入量，包括电网电动势e_a,b,c和网侧电流i_L2；

y(k)为并网逆变器系统输出量，包括观测桥臂电流观测直流母线电压和观测桥臂电压

(22)根据并网逆变器系统离散状态空间方程，分别考虑并网逆变器系统特征矩阵变化量△A_d和并网逆变器系统输入量偏差△u(k)，通过对偶原理，通过式(2)得到基于内膜的状态观测器状态空间方程：

x^(k+1)=A^dx^(k)+B^du′(k)+G(1+φe-1(z))[y(k)-y^(k)]y^(k)=C^d1x^(k)+D^du(k)---(2)]]>

其中：为状态观测器特征矩阵，为状态观测器输入矩阵，为状态观测器输出矩阵，为状态观测器直接传送矩阵；

表示观测状态量，包括观测桥臂电流观测直流母线电压和观测桥臂电压

为经过一拍延时的观测状态量；

u'(k)为状态观测器输入量，包括电网电动势e_a,b,c和网侧电流i_L2；

G为状态观测器的反馈矩阵；

为状态观测器输出量，包括观测桥臂电流观测直流母线电压和观测桥臂电压

为状态观测器输出误差；

为内模项。