[发明专利]并网逆变器频率自适应控制方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种LCL型并网逆变器频率自适应控制方法，其特征在于，该控制方法包括以下步骤：

获取电力系统中公共耦合点处的电压信号以及并网电流信号，通过锁相环PLL提取出公共耦合点处的电压信号的相角信息；

根据所述电压信号的相角信息以及电力系统所需的并网电流值这两部分直接得到控制系统中的参考电流信号；获取的并网电流信号作为控制系统中的反馈信号；

所述参考电流信号与并网电流信号进行做差，得到差值信号；将所述差值信号输入电流控制器进行电流调节，得到调节信号；将所述调节信号与并网电流反馈有源阻尼信号做差，得到调制波信号；根据所述调制波信号与SPWM调制器内部产生的载波信号进行比较，得到控制信号；将所述控制信号输入至并网逆变器，控制其内部电子器件的开断；其中：

所述电流控制器为比例谐振控制器PR并联重复控制器RC的复合控制结构；

比例谐振控制器PR控制的传递函数G_pr(z)及重复控制器RC控制的传递函数G_rc(z)如下：

其中，为重复控制的阶数，f_c为采样频率，f为电网频率；Q(z)是为了提高重复控制稳定裕度而增设的项；G_c(z)为重复控制器RC的补偿器，用于补偿重复控制器RC的等效被控对象的幅值与相位；k_p和k_i分别为比例谐振控制器PR控制的比例增益和积分增益；ω_i为比例谐振控制器PR控制的带宽系数；ω₀为电网角频率；T_c为采样时间；z为离散域；

所述重复控制器RC中引入分数滤波器，实现重复控制器RC的频率自适应；所述的分数滤波器为基于Newton结构的分数延迟滤波器，由Farrow结构推导变换获得通用Newton结构；并确定所述通用Newton结构的分数延迟滤波器阶数；

所述通用Newton结构的分数延迟滤波器为三阶的分数延迟滤波器；

Farrow结构的分数延迟滤波器的系数矩阵采用系数矩阵为样条插值的系数矩阵；

由Farrow结构推导变换获得通用Newton结构，具体实现包括以下步骤：

步骤A，将Farrow结构表达式记作式(2)的形式：

H_Farrow(d，z)＝D^TCZ (2)

其中D＝[1 d d²…d^M-1]^T，Z＝[1 z^-1 z^-2…z^-(N′-1)]^T；d为的小数部分，d∈[0，1]；C为Farrow结构的分数延迟滤波器的系数矩阵；M为Newton结构滤波器所含有子滤波器的个数；N′-1为每个子滤波器的阶数；z代表离散域；

步骤B，将Newton结构表达式记为式(3)的形式：

式(3)中且为Newton结构分数延迟滤波器的系数矩阵；

步骤C，进行Farrow结构到Newton结构的变换，Farrow结构到Newton结构的变换通过式(4)实现：

式中T_d和T_z分别为将D和z转化为和的转化矩阵，且有矩阵T_d由下式确定：

T_d＝T_d″T_d′ (5)

其中矩阵T_d′的第i行包括多项式的系数，矩阵T_d′的每一个元素通过下式计算：

矩阵T_d″中的元素为第一类斯特林数即矩阵T_z用于实现Farrow结构的基z^-1到Newton结构的基(1-z^-1)的转换，T_z的每一个元素通过式(7)计算：

其中，i＝0，1，…，M-1；j＝0，1，…，N′-1；

其中，重复控制器RC与比例谐振控制器PR的输入信号一致，均为电网采样值与控制系统中的参考电流信号的差值信号E(z)，且差值信号E(z)是经比例谐振控制器PR和重复控制器RC的共同作用。