[发明专利]基于残差生成器的微电网逆变器电压控制方法以及装置

权利要求书

1.一种基于残差生成器的微电网逆变器电压控制方法，其特征在于，所述方法包括：

建立三相逆变电路的线性化三相逆变电路的状态空间方程，并根据所述线性化三相逆变电路的状态空间方程及最优控制理论，生成基于线性二次型调节器的三相逆变电路的状态空间方程：

其中，

x^*＝[x₁ x₂ x₃]^T，K＝[k₁ k₂ k₃]

x₁＝[i_Ld i_Lq]^T,x₂＝[u_od u_oq]^T，x₃＝[e_d e_q]^T

i_Ld、i_Lq为dq旋转坐标系下电感电流分量，u_od、u_oq为dq旋转坐标系下系统输出电压分量，e_d，e_q分别为d、q轴给定电压与实际电压的差值,k₁、k₂为状态电流电压反馈参数，k₃为积分参数

为电压变量，R为控制信号的加权矩阵，P为常值正定矩阵；

根据动态补偿理论，建立基于残差生成器的动态补偿控制模型，并求解计算动态补偿控制器的矩阵表达式；

基于所述线性二次型调节器的三相逆变电路的状态空间方程及所述动态补偿控制器的矩阵表达式对所述微电网逆变器电压进行控制，实现基于残差生成器的微电网逆变器电压控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，根据三相逆变电路的拓扑结构，将三相静止坐标系转换到dq旋转坐标系，建立三相逆变电路的线性化三相逆变电路的状态空间方程：

其中，为三相逆变电路的线性化三相逆变电路的状态空间方程的状态变量，y为状态空间方程的输出变量，ω为基波角频率，R_f、L_f为交流侧滤波电感等效电阻和电感值，C_f为交流侧滤波电容。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于线性二次型调节器的三相逆变电路的状态空间方程的控制系统的性能指标为

其中，Q为误差加权矩阵，R为控制信号的加权矩阵。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，根据动态补偿理论，建立基于残差生成器的动态补偿控制模型，生成残差生成器的状态空间方程：

其中，L为观测器增益矩阵，为重构的状态向量，为重构的输出，u₁为实际控制器输出，r为残差信号。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，根据动态补偿理论，建立基于残差生成器的动态补偿控制模型，并求解计算动态补偿控制器的矩阵表达式为：

其中，η为补偿系数，

l_mn为基于残差生成器的动态补偿控制模型的观测器增益矩阵中观测子变量，其中，m＝1,2；n＝1,2,3,4。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据动态补偿理论，建立基于残差生成器的动态补偿控制模型还包括：

建立二次补偿控制器H以抵消控制回路的二次扰动，并基于所述残差生成器的动态补偿控制模型对所述二次补偿控制器H求解，生成所述二次补偿控制器H的表达式为