[发明专利]一种抑制电压谐波的逆变器电压控制方法

说明书

技术领域

本发明属于微电网离网模式下分布式电源发电技术领域，涉及一种抑制电压谐波的逆变器电压控制方法。

背景技术

随着科学技术的发展，生产、生活各部门都大量地使用各种敏感的电子部件，社会生活的正常运转须依赖于电力的供应。供电中断造成的损失将越来越大，因而对设备电源的供电质量要求也随之不断地提高。逆变电源为解决目前存在的供电质量问题提供了一种有效的途径，基于分布式发电构成的微电网系统也越来越受到关注。

由于微网负荷中包含多种电力电子开关型电源装置，如变频调速装置、整流设备等，这些设备会在运行中产生大量的谐波，这些谐波会使供电电源污染，造成供电质量下降，波及到其他同源负载，使其不能稳定工作。因此设计逆变器时必须对非线性负载加以考虑，并采用有效的控制策略控制逆变器输出电压的正弦度。PI控制器在基波频率处的增益为有限值，比例复数积分控制器在基波处的增益趋近于无穷大，可以实现对某一固定频率正弦指令信号的无静差跟踪控制。在实际系统中，由于比例复数积分的带宽过低，只有在基波频率处的增益趋于无穷，在基波频率附近增益很小，当实际系统电压频率波动时不能达到很好的控制效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑制电压谐波的逆变器电压控制方法，解决了现有技术中存在的非线性负载下，电压畸变造成电压总谐波失真的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种抑制电压谐波的逆变器电压控制方法，基于一种微电源控制系统，微电源控制系统包括与直流电源连接的逆变器，逆变器的每一相输出分别与LC滤波电路连接，LC滤波电路均通过公共母线和负载连接；逆变器包括单相逆变器和三相逆变器；

具体按照以下方法实施：

步骤1，采集逆变器滤波电容电压U_x，其中x＝(a，b，c)，当逆变器为单相逆变器时，逆变器滤波电容电压为U_a；当逆变器为三相逆变器时，则逆变器滤波电容电压为U_a，U_b，U_c；

步骤2，将电压参考值U_refx与逆变器滤波电容电压U_x分别进行相减，得到电压误差值ΔU_x；

步骤3，将电压误差值ΔU_x经改进比例复数积分控制器进行调节，得到电流参考值i_refx；

步骤4，将电流参考值i_refx与电容电流i_Cx相减，得到电流误差Δi_x；

步骤5，电流误差Δi_x经电流调节器调节产生调制信号；

步骤6，调制信号经调制模块产生开关控制信号，从而对逆变器进行控制。

本发明的特点还在于，

步骤3中比例复数积分控制器的控制方式为：

将电压误差值ΔU_a，即x_α代入传递函数式(1)中得到y_α，即得到电流参考值：

式中，ω₀为系统工作基频，ω_c为调整的频率带宽，根据电网允许波动范围即ω_c＝2.5rad/s，有k_p为比例系数，k_i为积分系数；

公式(1)中，

公式(2)中，

当逆变器为三相逆变器时，步骤3中比例复数积分控制器的控制方式为：

步骤A，将三相电压误差值ΔU_a、ΔU_b和ΔU_c分别经过3/2静止坐标进行abc/αβ变换得到x_α和x_β；

步骤B，将步骤A中得到的x_α和x_β分别代入公式(4)和公式(5)中，则可得到y_α，y_β；具体如下：

公式(4)中，

公式(5)中，

步骤C，将步骤B中得到的y_α和y_β经过αβ/abc变换得到三相电流给定值i_refa，i_refb和i_refc。

根据根轨迹法或频率法来设计k_p，k_i。