[发明专利]一种改进型重复控制器谐波抑制方法

说明书

本发明公开了一种可以应用于带有隔离变压器的电力电子变流控制应用场合实现重复控制器谐波抑制方法，拓展了重复控制器的应用领域，并弥补了重复控制以往在该场合无法实现谐波补偿和波形校正的技术缺陷。本发明可广泛应用于UPS、光伏逆变器、储能变流器等带有隔离变压器的电力电子设备的PWM谐波抑制控制领域。

技术领域

本发明属于电力电子变流控制与谐波抑制技术领域，尤其涉及一种可用于带有隔离变压器输出的改进型重复控制器谐波抑制方法。

背景技术

重复控制器由于其优异的谐波抑制能力，被广泛应用于不间断电源(UPS)、储能变流器(PCS)、光伏逆变器(Solar Inverter)、静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等电力电子装备中电力电子功率器件的变流控制、波形校正与谐波抑制控制领域。

但是，由于重复控制在对于被控对象的直流分量、基波、及基波的各次倍频信号等均存在控制作用，而变压器能有效隔绝直流、零序等电压分量无法将逆变输出传递到副边，因此重复控制器不能用于上述带有隔离变压器的产品中。像不间断电源(UPS)、静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等产品，为了电气安全考虑，客户通常要求产品必须配置隔离变压器以实现源与荷的电气隔离。

考虑到重复控制优异控制性能，为了能将重复控制器方法应用于上述带有隔离变压器的应用场合，本发明针对重复控制器技术原理，提出一种改进型重复控制器，可交其应用于带有隔离变压器的电力电子变流场合。

发明内容

本发明公开一种改进型重复控制器谐波抑制方法，在重复控制器控制环路上增加一个去掉零极点的带通补偿器，即直流零频点上设计一个零点，从而与重复控制器的零极点对消，消除重复控制器对系统直流分量的作用。

所述去掉零极点的带通补偿器可选用n阶Butterworth或Chebyshev带通滤波器。

所述去掉零极点的带通补偿器为2阶带通滤波器，2阶带通滤波器设计如下式所示：

式中以信号周期为50Hz、采样频率为3200Hz、ω_l＝2π·10Hz、ω_h＝2π·850Hz，则k_o＝0.316277204632、k_a＝1.867069786958、k_b＝0.943152995442、k_c＝0.248657388383、k_d＝0.173070748384。

在控制器延时单元前预置一个低通滤波器Q(z)或小于1的常数来削弱积分效果，改进后的重复控制器如下式所示：

本发明的目的在于提供一种可在具有隔离变压器的电力电子变流控制应用场合实现的重复控制器谐波抑制方法，拓展了重复控制器的应用领域，并弥补了重复控制以往在该场合无法实现谐波补偿和波形校正的技术缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1传统重复控制结构图；

图2重复控制器对交流输入信号的积分作用；

图3重复控制器幅频响应波特图；

图4本发明改进后的重复控制器结构图；

图5改进重复控制补偿器幅频响应波特图；

图6本发明改进后的重复控制器幅频响应波特图。

具体实施方式