[发明专利]一种LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法及并网逆变器

权利要求书

1.一种LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法，其特征在于：二阶重复控制方法包括以下步骤，

使用电压、电流互感器检测所需的电压和电流分量，并检测PCC处的电压、并网电流以及电容电流后，获取dq坐标下的并网电流参考分量；

将检测到的三相静止坐标系下的电压电流分量转换到αβ两相静止坐标系下，将检测到的PCC电压通过锁相环得到PCC电压的位置角θ_PLL后，将检测到的并网电流及电容电流进行abc/αβ坐标转换；

结合位置角θ_PLL和abc/αβ坐标下的并网电流参考分量，通过dq/αβ坐标转换，获取与PCC电压同步的并网电流指令信号；

对获取的与PCC电压同步的并网电流指令信号、检测的电流做减法求误差；

所述误差通过二阶重复控制器后，输入至PWM调制进行调制计算，驱动开关管进行动作；

所述二阶重复控制器采用SORC与P串联的复合控制，LCL滤波器采用电容电流反馈有源阻尼方法，P控制器参数Kp进行设计，忽略电网阻抗Zg和寄生电阻，可得LCL滤波器的等效连续域传递函数：

其中，Kc为电容电流反馈有源阻尼系数，L₁为逆变器侧电感，L₂为电网侧滤波电感，C为电容，该传递函数可看作由一个积分环节和一个二阶振荡环节串联构成，其中二阶环节的自然频率和阻尼比如下所示：

为获得最佳阻尼效果，取ε＝0.707，则Kc＝63；

还包括，对SORC控制器的设计：

以α轴电流控制，SORC闭环系统结构中，P(z)为SORC的等效控制对象，即仅P控制时的闭环传递函数；

以W(z)为SORC内模的前向通道、Q(z)为内模改进环节、Kr为SORC的增益、S(z)为低通滤波环节、zm为相位超前环节，用来补偿P(z)和S(z)带来的相位滞后，Kr取1，超前环节zm的阶次m取9；

当内模前向通道上的系数变为0和1时，SORC内模变成传统重复控制(CRC)内模；

为确保SORC内模的幅频特性在中高频处有较快的衰减速度以提高系统的稳定性，定义截至频率为1.06kHz的低通滤波器，其表达式：

当Q(z)取0.95时，系统均稳定，且所述低通滤波器使系统稳态误差收敛至零。

2.根据权利要求1中所述的LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法，其特征在于：L₁＝4mH，L₂＝1mH，C＝10μF，K_c＝63。

3.根据权利要求2中所述的LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法，其特征在于：所述LCL滤波器中的G_{LCL_ic}(s)采样周期T为100μs。

4.根据权利要求1～3任一所述的LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法的并网逆变器，其特征在于：包括处理组件(100)和控制组件(200)，所述处理组件(100)将其输出的命令给所述控制组件(200)，让所述控制组件(200)动作；

其中，所述控制组件(200)包括第一电容(201)、IGBT(202)和排线(203)，所述IGBT(202)通过所述排线(203)与所述第一电容(201)相连接；

其中，所述处理组件(100)内的处理方法采用二阶重复控制方法。

5.根据权利要求4所述的LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法的并网逆变器，其特征在于：所述控制组件(200)还包括第二电容(204)和IGBT控制电路板(205)，

所述第二电容(204)与所述第一电容(201)相并联，且所述第二电容(204)的电容量大于所述第一电容(201)的电容量；

所述IGBT控制电路板(205)一端接收所述处理组件(100)发出的命令，一端控制所述IGBT(202)的通闭的状态。

6.根据权利要求5所述的LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法的并网逆变器，其特征在于：所述排线(203)包括第一母排(203a)、第二母排(203b)和第三母排(203c)；

所述IGBT(202)包括第一主端子(202a)、第二主端子(202b)、第三主端子(202c)、第一辅助端子(202d)和第二辅助端子(202e)；

所述第一主端子(202a)与所述第一母排(203a)相连接，所述第二主端子(202b)与所述第二母排(203b)相连接，所述第三主端子(202c)与所述第三母排(203c)相连接；

其中，所述第一主端子(202a)和所述第二主端子(202b)连接的是直流电，所述第三主端子(202c)输出的是交流电。