[发明专利]一种LCL型逆变器的鲁棒延时补偿并网控制方法

权利要求书

1.一种LCL型逆变器的鲁棒延时补偿并网控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在每个采样周期的起始点，DSP控制器启动A/D转换器，对光伏电压u_pv、光伏电流i_pv、直流侧电压u_dc、电容电流i_c1、电网电压u_s、并网电流i_s分别进行采样，所有采样数据经A/D转换器转换后，通过并行接口送给DSP控制器进行处理；

2)DSP控制器根据光伏电压u_pv和光伏电流i_pv的瞬时值进行最大功率点跟踪，并计算出每个采样周期的有功功率P_pv，同时，DSP控制器利用傅里叶算法DFT计算出每个电网周期内的电网电压有效值U_s；

3)将直流侧参考电压和直流侧电压u_dc的差值e作为PI控制器的输入，PI控制器的输出通过限幅后，获得直流侧稳压环节的电流幅值指令I_dr^*，其中，PI控制的传递函数G_U(s)表达式为：G_U(s)＝k_Ups+k_Ui/s，k_Up是PI控制器的比例系数，其取值范围为0.1≤k_Up≤20；k_Ui是PI控制器的积分系数，其取值范围为0.001≤k_Ui≤0.1；s＝jω，j是虚部单位符号，ω为电网角频率；

4)计算前馈电流幅值指令I_pr^*，其计算公式为：I_pr^*＝k_pvu_pvi_pv/U_s，其中，k_pv为功率前馈比例系数，其取值范围为1.27≤k_pv≤1.34；

5)将电流幅值指令I_dr^*和前馈电流幅值指令I_pr^*相加合成内环电流幅值指令I_ref^*，将电网电压同步信号sinωt与I_ref^*相乘，得到该采样周期内与电网电压同步的并网电流瞬时值指令

6)将并网电流i_s与并网电流反馈系数H₂(s)相乘，其中，H₂(s)取值范围为0.1<H₂(s)<0.2，再将并网电流瞬时值指令与相乘后得到的值相减，得到差值e₁，将差值e₁与PI控制的传递函数G_I(s)相乘，将得到的值与G_d(s)相乘得到G_d(s)的输出值u_r；其中，G_d(s)的表达式为：PI控制的传递函数G_I(s)表达式为：G_I(s)＝k_Ips+k_Ii/s；k_Ip是PI控制器的比例系数，其取值范围为0.5≤k_Ip≤5；k_Ii是PI控制器的积分系数，其取值范围为0.005≤k_Ii≤0.05；

7)将电容电流i_c1与电容电流反馈系数H₁(s)相乘得到电容电流反馈信号u_ic1；其中，H₁(s)＝K_L*L₁，K_L是电容电流反馈系数的比例系数，其取值范围为40<K_L<137，L₁是LCL滤波器的电感；

8)将G_d(s)的输出值u_r与电容电流反馈信号u_ic1相减得到调制信号u_m；

9)将调制信号u_m与采样频率1/T_s相乘，其中，T_s是采样周期，与采样频率1/T_s相乘之后得到的值与零极点延时补偿传递函数C(s)相乘，最后得到的值与零阶保持器的传递函数G_h(s)相乘，得到SPWM调制波信号D；其中，G_h(s)的表达式为：

Gh(s)=1-e-sTss≈Tse-0.5sTs;]]>

零极点延时补偿传递函数C(s)表达式为：

10)对SPWM调制波信号D和三角载波进行双极性调制，得到逆变电路开关管的占空比信号，经LCL型单相并网逆变器的驱动保护电路，控制逆变电路开关管的开通与关断。

2.根据权利要求1所述的LCL型逆变器的鲁棒延时补偿并网控制方法，其特征在于，调制信号u_m的具体调制过程是：在三角载波的波谷第k时刻采样并网电流i_s，并按步骤6)计算出第k时刻的u_r(k)；在三角载波的波峰第k+0.5时刻采样电容电流i_C1，并按步骤7)计算出第k+0.5时刻的u_ic1(k+0.5)；在下一个并网电流i_s采样第k+1时刻，计算并装载调制信号u_m(k+1)到DSP控制器，u_m(k+1)的计算公式为：u_m(k+1)＝u_r(k)-u_iC1(k+0.5)；其中，k是采样时刻序列号。