[发明专利]三相电流型并网逆变器控制方法

权利要求书

1.一种三相电流型并网逆变器控制方法，其特征在于，包括：

构造包含并网电流与逆变器侧电流的核函数；

所述核函数包含并网电流i_dq及其稳态值i_dq^*、逆变器侧电流i_wdq及其稳态值I_wdq^*与权值μ，所述核函数为：

其中，k表示第k拍的参数；

根据所述核函数，通过最小二乘法并经过近似处理推导出由交流侧电感电流比例反馈项、电容电压比例反馈项和逆变器侧电流稳态值前馈项构成的控制模型，其中，所述控制模型中的电感电流比例反馈系数与电容电压比例反馈系数仅与同一个控制参数相关；所述控制模型的表达式为：

其中，a、b、α为固定参数，权值μ即为所述同一个控制参数；vd(k)与vq(k)分别为交流侧第k拍的直轴交轴电容电压；与分别为电容电压稳态值；i_de(k)为交流侧直轴电感第k拍电流与电感电流稳态值的误差电流；i_qe(k)为交流侧交轴电感第k拍电流与电感电流稳态值的误差电流；v_de(k)为交流侧直轴电容第k拍电压与电容电压稳态值的误差电压；v_qe(k)为交流侧交轴电容第k拍电压与电容电压稳态值的误差电压；

获取交流侧电感电流、电容电压和电网电压，并计算得到电感电流稳态值和电容电压稳态值，以及通过基于扰动变量状态空间方程的稳态卡尔曼观测器观测得到逆变器侧电流稳态值；

根据所述交流侧电感电流、电容电压、所述电感电流稳态值、所述电容电压稳态值、所述逆变器侧电流稳态值和所述控制模型，得到逆变器侧输入电流指令值，并根据所述逆变器侧输入电流指令值对所述三相电流型并网逆变器进行SVPWM控制。

2.根据权利要求1所述的三相电流型并网逆变器控制方法，其特征在于，获取交流侧电感电流、电容电压和电网电压，并计算得到电感电流稳态值和电容电压稳态值，具体包括：

采样得到直流侧电流i_dc，交流侧三相电感电流i_a、i_b、i_c，交流侧三相电容电压v_a、v_b、v_c，三相电网电压E_a、E_b、E_c，并经过3s/2r坐标变换得到交流侧直轴交轴电感电流i_d与i_q、交流侧直轴交轴电容电压v_d与v_q、直轴交轴电网电压E_d与E_q；

将直流侧电流给定值I_dc^*与实际值i_dc比较并经过PI控制器得到交流侧电感电流直轴给定值i_d^*，同时将交流侧电感电流交轴给定值i_q^*给定为0以实现单位功率因数并网；

根据电感电流稳态值、电容电压稳态值和电网电压之间的关系式计算出电感电流稳态值I_d^*与I_q^*、电容电压稳态值V_d^*与V_q^*。

3.根据权利要求2所述的三相电流型并网逆变器控制方法，其特征在于，所述状态空间方程为：

其中，

C为三相电流型并网逆变器交流侧CL滤波器电容值；ω为电网电压角频率；

将所述状态空间方程离散化得到：

其中，Ts为采样周期；

所述稳态卡尔曼观测器为：

其中，L为三相电流型并网逆变器交流侧CL滤波器电感值。

4.根据权利要求3所述的三相电流型并网逆变器控制方法，其特征在于，根据所述交流侧电感电流、电容电压、所述电感电流稳态值、所述电容电压稳态值、所述逆变器侧电流稳态值和所述控制模型，得到逆变器侧输入电流指令值，并根据所述逆变器侧输入电流指令值对所述三相电流型并网逆变器进行SVPWM控制，具体包括：

根据所述交流侧直轴交轴电感电流、电感电流稳态值、交流侧直轴交轴电容电压、电容电压稳态值计算出相应的第k拍误差变量i_de(k)、i_qe(k)、v_de(k)、v_qe(k)；

将所述误差变量代入所述稳态卡尔曼观测器，预测出第k+1拍逆变器侧电流稳态值I_wd^*(k+1)、I_wq^*(k+1)；

将所述误差变量代入系统离散时间状态空间方程，预测出第k+1拍误差变量i_de(k+1)、i_qe(k+1)、v_de(k+1)、v_qe(k+1)；

将第k+1拍预测值I_wd^*(k+1)、I_wq^*(k+1)、i_de(k+1)、i_qe(k+1)、v_de(k+1)、v_qe(k+1)代入所述控制模型，得出逆变器侧输入电流指令值i_wd(k+1)、i_wq(k+1)；

将所得出的逆变器侧输入电流指令值经过2r/2s坐标变换得到αβ轴指令值，并作为SVPWM调制模块的输入。