[发明专利]一种逆变器自适应误差补偿控制系统及方法

说明书

本发明涉及一种逆变器自适应误差补偿控制系统及方法，属于电力电子变流控制技术领域。该系统包括相位补偿单元、自抗扰控制单元、dq解耦控制单元和开关控制单元；本发明在dq电流解耦控制的基础上通过主动引入逆变器控制系统中的未知扰动及相位误差，在实现交流电压的零稳态误差控制的同时，有效的提高了系统的抗扰能力并降低了相位误差。本发明可广泛应用于光伏并网逆变器、单相变三相变换器等对输出电压要求较高的带逆变结构的电力电子设备的控制领域，具有良好的动态性能及抗扰能力。

技术领域

本发明属于电力电子变流控制技术领域，具体涉及一种逆变器自适应误差补偿控制系统及方法，尤其涉及一种可用于含有逆变电路的电力电子装置的自适应误差补偿控制系统及方法。

背景技术

随着微电子技术和电力电子技术的飞速发展，逆变电路因其能将直流电转变为定频定压或调频调压交流电的功能，在日常生产生活中被广泛使用。

对某些用户而言，要求逆变电源具有足够的输出精度，否则就会造成设备性能下降，甚至成为新的故障源。因此，对于某些输出精度具有严格要求的逆变电路来说，消除逆变器输出误差，提高逆变电源输出精度十分重要。

在控制系统设计过程中，考虑到PID控制器易放大噪声及引入扰动的缺陷，逆变电路的控制系统通常采用PI调节器。然而，在对交流信号进行实际控制过程中，由于采用PI调节器的控制系统的开环增益在交流信号的频率下的增益不为无穷大，无法实现给定电压与输出信号之间无静差跟踪。除此以外，IGBT正向管压降、开关延迟时间以及死区时间、模型参数偏差、负载扰动等未知扰动及锁相误差的存在，将在逆变器控制环节中引入误差，这对逆变电源的输出精度造成了不利影响。因此如何克服现有技术的不足是目前电力电子变流控制技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种逆变器自适应误差补偿控制系统及方法。该方法在dq电流解耦控制的基础上通过主动引入逆变器控制系统中的未知扰动及锁相误差，在实现交流电压的零稳态误差控制的同时，有效的提高了系统的抗扰能力并降低了相位误差。本发明可广泛应用于光伏并网逆变器、单相变三相变换器等对输出电压要求较高的带逆变结构的电力电子设备的控制领域，具有良好的动态性能及抗扰能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种逆变器自适应误差补偿控制方法，包括如下步骤：

步骤(1)，获取逆变器输出电压u₀；通过提取基准电压u^Δ的相位信息，经过计算得到校正后参考电压信号的相位，然后进行正弦化，后与目标幅值U_m相乘获得相位误差补偿后的逆变器参考电压

步骤(2)，将输出电压u₀和逆变器相位误差补偿后的逆变器参考电压输入线性自抗扰控制器，实时估计并补偿系统扰动，输出d轴参考电流

步骤(3)，测量逆变器输出电流i₀，并通过1/4周期延时生成输出电流的正交向量；将逆变器输出电流作为α轴分量，所获得的正交信号作为β轴分量，进行Park变换，得到有功电流分量i_d和无功电流分量i_q，将有功电流分量i_d和无功电流分量i_q分别与d轴参考电流0做差比较后，将结果输入比例电流控制器，比例电流控制器输出得到d轴电压指令信号和q轴电压指令信号；

步骤(4)，步骤(3)的输出的信号经反Park变换后输出作为SPWM的参考信号，控制开关通断，从而实现对逆变器输出电压的控制。

进一步，优选的是，步骤(1)的具体方法为：