[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

说明书

本发明公开了一种LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法，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；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；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。本发明当电网频率发生改变时，无需对控制器参数进行调整即可实现较高稳态精度的系统控制方法，采用二阶重复控制与比例控制串联的复合结构，使并网逆变器在额定电网频率及电网频率变化时具有优良的并网电流输出。

技术领域

本发明涉及电力电子的技术领域，特别是，涉及一种LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法及并网逆变器。

背景技术

为应对能源危机和减小环境污染，分布式发电受到越来越多的关注。并网逆变器作为连接分布式发电系统和电网主要的功率接口单元，地位非常重要，研究其稳定性与并网电流质量具有重要意义。

为提高并网电流质量，工程上常使用LCL型滤波器来抑制并网逆变器产生的高频开关频率次谐波，其带来的谐振问题可通过电容支路串联电阻的无源阻尼策略，电容电流反馈、电容电压反馈或状态反馈等有源阻尼策略得以解决。其中，电容电流反馈的阻尼方法因简单且性能优良得到更多的应用。

由于分布式电网中含有各种非线性装置及不平衡负载，其PCC电压处含有各种低次谐波。传统的滞环控制、比例积分(PI)控制、比例谐振(PR)控制策略对电压谐波的抑制能力偏弱，而基于内模原理的重复控制利用干扰信号的周期性，可有效抑制PCC电压中周期性谐波的干扰，且设计简便。但其容易受到电网频率波动的影响，使内模的谐振频率偏离电网基波和谐波频率，造成控制性能的下降。

为了解决这一问题，国内外学者做了很多研究。Zhao Q等人在IEEE Transactionson Power Electronics上发表的《Improved repetitive control scheme for grid-connected inverter with frequency adaptation》在采用电容电流反馈有源阻尼的基础上，提出频率自适应重复控制，使重复控制的谐振频率逼近电网基波和谐波频率的实际值，从而达到理想的控制性能。MAARTEN S.发表在Automatica上的《Repetitive control forsystems with uncertain period-time》从增强重复控制对扰动信号周期鲁棒性的思想出发，提出高阶重复控制策略，使其具有更强的适应性。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明其中一个目的是提供一种LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法，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；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；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。

作为本发明所述LCL型并网逆变器的二阶重复控制方法的一种优选方案，其中：所述检测所需的电压和电流分量，包括，(1)检测PCC处的电压、并网电流以及电容电流；(2)获取dq坐标下的并网电流参考分量。