[发明专利]一种计及短路比的并网逆变器混合阻尼自适应控制方法

权利要求书

1.一种计及短路比的并网逆变器混合阻尼自适应控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、构建一台三相并网逆变器主电路系统；

S2、将逆变器并网电流与参考电流作差得到误差信号，将误差信号作为准谐振控制器的输入量；

S3、将电容电流经过改进的混合阻尼控制环节得到前馈信号u_hr；

S4、为了保证在宽范围的电网强度下，系统仍能保持稳定，引入短路比λ、无源加权系数K₁和有源加权系数K₂组成的自适应控制方程，根据短路比λ的实时检测值生成最佳混合阻尼控制参数K₁和K₂；

S5、将准谐振控制器的输出信号u_pr减去S3中得到的前馈信号u_hr，得到调制信号；

S6、调制信号与载波控制信号比较，控制三相逆变器功率管的开通和关断。

2.根据权利要求1所述的一种计及短路比的并网逆变器混合阻尼自适应控制方法，其特征在于：S1中，三相并网逆变器主电路结构包括六个功率开关器件、LCL滤波器和网侧电感；其中，六个功率开关器件组成三相电压型桥式逆变结构，LCL滤波器用于滤除功率开关器件输出的高次电压谐波，网侧电感用于模拟线路阻抗；LCL滤波器电容支路串联阻尼电阻R。

3.根据权利要求1所述的一种计及短路比的并网逆变器混合阻尼自适应控制方法，其特征在于：S2中，准谐振控制器的传递函数为：

式中，K_p为比例，K_r为积分系数，ω_c为通频带宽系数，ω_o为基波角频率，s为拉普拉斯算子。

4.根据权利要求1所述的一种计及短路比的并网逆变器混合阻尼自适应控制方法，其特征在于：S3中，所述改进的混合阻尼控制环节为：并网逆变器的控制策略中同时采用无源阻尼和有源阻尼，并加入两个控制参数分别是无源加权系数K₁和有源加权系数K₂；

将无源加权系数K₁加入到无源阻尼控制环节电阻R上，得到新的无源加权控制环节，其传递函数为：

将有源加权系数K₂加入到有源阻尼控制环节H_i上，得到新的有源加权控制环节，其传递函数为：

5.根据权利要求1所述的一种计及短路比的并网逆变器混合阻尼自适应控制方法，其特征在于：S4中，计及短路比的自适应控制方程为：

式中，ζ为最优阻尼比，PM为相角裕度。

6.根据权利要求5所述的一种计及短路比的并网逆变器混合阻尼自适应控制方法，其特征在于：通过阻抗稳定性判据以及电网强度对并网系统稳定性影响的分析，推导公式并按照最优阻尼比ζ＝0.707和相角裕度PM＝60°来设计自适应方程；

具体控制方程为：

式中，K_pwm为逆变器的增益，与载波信号幅值有关；L₁、L₂和C为滤波器参数值，f_c为截止频率，与逆变器输出阻抗以及电网系统的阻抗有关；U_g为电网相电压的有效值，I_N为逆变器输出的额定相电流值，H_i和R分别为初始状态下有源阻尼比例系数和无源阻尼值。