[发明专利]用于稳定并网逆变器系统的级联型阻抗适配器控制方法

权利要求书

1.一种用于稳定并网逆变器系统的级联型阻抗适配器控制方法，所述的级联型阻抗适配器为单相级联H桥逆变器，单相级联H桥逆变器由N个带有直流侧电容的H桥单元和电感L_S组成，其特征在于，本控制方法包括直流侧电压上层控制、直流侧电压下层控制、虚拟阻抗控制和网侧电流控制，步骤如下：

步骤1，直流侧电压上层控制

步骤1.1，对每个H桥单元的直流侧电压采样，得到N个H桥单元的直流侧电压实际值并记为V_DCi，i＝1,2,3...N；采样并网点电压实际值并记为V_PCC；采样电感电流实际值并记为I_L；

步骤1.2，根据步骤1.1得到的N个H桥单元的直流侧电压实际值V_DCi和直流侧电压给定值为通过上层电压调节器，计算得到有功电流的给定值幅值其计算式为：

其中，K_VP1为上层电压调节器比例系数，K_VI1为上层电压调节器积分系数，s为拉普拉斯算子；

步骤2，直流侧电压下层控制

根据步骤1.1得到的N个H桥单元的直流侧电压实际值V_DCi，通过下层电压调节器后得到调节器输出ΔU_Li，i＝1,2,3...N，其计算式为：

其中，K_VP2为下层电压调节器比例系数，K_VI2为下层电压调节器积分系数；

步骤3，虚拟阻抗控制

步骤3.1，对步骤1.1中采样的并网点电压实际值V_PCC进行锁相得到并网点电压的相位θ和并网点基波电压幅值V_g，并计算得到并网点总谐波电压V_PCCh，其计算式为：

V_PCCh＝V_PCC-V_gcosθ

步骤3.2，根据步骤3.1得到的并网点总谐波电压V_PCCh，计算得到谐波电流指令值其计算式为：

其中，R_V是虚拟电阻值；

步骤4，网侧电流控制

步骤4.1，根据步骤1.2得到的有功电流的给定值幅值步骤3.1得到的并网点电压的相位θ，步骤3.2得到的谐波电流指令值计算得到网侧电流给定值其计算式为：

步骤4.2，根据步骤1.1得到的电感电流实际值I_L，步骤4.1得到的网侧电流给定值通过电流调节器得到输出U_I，其计算式为：

其中，K_PI为电流调节器系数1，K_RI为电流调节器系数2，ω_c为电流调节器截止频率，ω₀为基波电压角频率；

步骤4.3，根据步骤1.1得到的并网点电压实际值V_PCC，步骤4.2得到的电流调节器输出U_I，计算得到输出调制电压U_m，其计算式为：

U_m＝U_I+V_PCC

步骤4.4，根据步骤1.1得到的N个H桥单元的直流侧电压实际值V_DCi，步骤4.3得到的输出调制电压U_m，计算得到电压调制信号m，其计算式为：

步骤4.5，根据步骤1.1得到的电感电流实际值I_L，计算得到电感电流方向S_IL，其计算式为：

S_IL＝sign[I_L]

其中，sign为取符号函数；

步骤4.6，根据步骤1.1得到的N个H桥单元的直流侧电压实际值V_DCi，计算得到各H桥模块直流侧电压偏差符号S_Udci，i＝1,2,3...N，其计算式为：

步骤4.7，根据步骤2得到的下层电压调节器输出ΔU_Li，步骤3.1得到的并网点电压的相位θ，步骤4.5得到的电感电流方向S_IL，步骤4.6得到的各H桥模块直流侧电压偏差符号S_Udci，计算得到各H桥模块调制信号叠加分量Δm_i，i＝1,2,3...N，其计算式为：

Δm_i＝-abs|ΔU_Licosθ|S_ILS_Udci

其中abs为取绝对值函数；

步骤4.8，根据步骤4.4得到的电压调制信号m，步骤4.7得到的各H桥模块调制信号叠加分量Δm_i，i＝1,2,3...N，计算得到各H桥模块实际调制信号m_i，i＝1,2,3...N，其计算式为：

m_i＝Δm_i+m。