[发明专利]一种分流器采样电流条件下并网逆变器反馈电流补偿方法

说明书

本发明公开一种分流器采样电流条件下并网逆变器反馈电流补偿方法，包括：步骤1.根据并网接口电路主电路结构，建立并网接口电路的数学模型；步骤2，确定电流的非线性范围(‑I_x，I_x)以及给定电流I_ref利用角度切换公式确定电流周期内的相角切换点；步骤3：根据逆变器系统的三相电流波形，在其处于非线性范围内时减小前向通道中控制器参数，并对给定电流的幅值和相位进行补偿，进而增加控制器的惯性特征；步骤4：根据相角切换点对非线性范围的电流补偿后使其在切换点平滑切换，最终使得电流过零点时反馈通道的电流畸变问题得到改善。本发明解决了现有技术中并网逆变器中因分流电阻采样导致的反馈通道电流过零点畸变的非线性问题。

技术领域

本发明属于并网电流波形控制技术领域，具体涉及一种分流器采样电流条件下并网逆变器反馈电流补偿方法。

背景技术

近年来，可再生能源的高效利用和分配为微电网的长足发展提供了坚实可靠的发力点。而在微电网系统中，电力电子技术是实现电能交换和交互的重要媒介，其可靠运行是微电网系统安全运行的重要保障之一。在直流微电网系统中，并网接口电路作为公共电网与微电网之间的电能交互桥梁，对公共直流母线电压的稳定性及并网的电能质量有着至关重要的作用。

目前，对并网电流的优化主要有两个方面：一是电流控制算法的优化；为了使并网电流总谐波畸变率满足并网要求，实现稳定并网，通常选用电流控制来保证入网电流的电能质量。无论电流源还是电压源变换器，通常采用电感电流反馈控制来实现变换器的电流控制，因为电流内环控制增益决定着多环控制系统的允许带宽。二是电流采样的优化设计。电流检测作为并网逆变器控制系统中的重要环节，提高电流采样的精确性是系统稳定运行的坚实基础。精准的电流采样可以降低系统在运行过程中出现过流与短路等问题的概率，保证控制器能够发出准确控制信号，快速地获取相关的故障信息并实现对系统的故障保护。在系统的控制过程中，若电流采样通道存在偏差，其会导致系统的控制信号出现一定的误差，致使并网电流的控制不尽人意，所以在并网逆变器的整个系统设计中，关键在于电流采样的准确性。

为了降低成本，提高系统的性价比，系统通常会对采样电路进行优化设计以降低体积和成本，而三相电流采样作为系统控制必不可少的条件，其采样电路在整个系统成本中所占比例不容忽视。一般常见的电流采样电路有三种：①采用霍尔电流传感器。霍尔电流传感器的模块化越来越成熟，但存在两个电流传感器不匹配带来的增益以及体积过大的问题。②采用电流互感器。电流互感器可以直接对电压相对较高的电路进行测量，实现有效隔离，但存在直流分量检测误差问题。③采用分流电阻采样。分流电阻采样检测具有成本低，简便化的优势，但其采样时，会出现非线性问题，采样的精度有待提高。本发明旨在通过对电流反馈通道实施数字补偿，减小分流电阻采样造成的非线性问题，从而提升并网电流波形控制效果、提升并网电能质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种分流器采样电流条件下并网逆变器反馈电流补偿方法，解决了现有技术中并网逆变器因分流电阻采样导致的反馈通道电流过零点畸变的非线性问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种分流器采样电流条件下并网逆变器反馈电流补偿方法，步骤包括：

步骤1.根据并网接口电路主电路结构，建立并网接口电路的数学模型；

步骤2，确定电流的非线性范围(-I_x，I_x)以及给定电流I_ref利用角度切换公式确定电流周期内的相角切换点；

步骤3：根据逆变器系统的三相电流波形，在其处于非线性范围内时减小前向通道中控制器参数，并对给定电流的幅值和相位进行补偿，进而增加控制器的惯性特征；

步骤4：根据相角切换点对非线性范围的电流补偿后使其在切换点平滑切换，最终使得电流过零点时反馈通道的电流畸变问题得到改善。

本发明的特点还在于，