[发明专利]无交流电压传感器并网逆变器的直接功率控制方法

摘要

无交流电压传感器并网逆变器的直接功率控制方法，属于电能变换领域。它解决了现有方法由于网侧电压矢量的虚拟磁链观测器中的积分器初始值选取不当，而造成的并网逆变器无法正常工作的问题。它首先经过变换得到三相电流值在两相静止坐标系下的分量iα和iβ；再计算获得当前并网逆变器的逆变电压值在两相静止坐标系下的分量usα和usβ；再由积分器积分后计算网侧电压的虚拟磁链在两相静止坐标系下的分量ψα和ψβ；计算并网逆变器的瞬时输出有功功率p和无功功率q，得到新的并网逆变器控制电压给定值在两相旋转坐标系下的分量usp*和usq*；最后获得并网逆变器各个功率器件的控制信号。本发明用于并网逆变器的直接功率控制。

主权项

一种无交流电压传感器并网逆变器的直接功率控制方法，其特征在于：它的控制方法为：一、将滤波器连接于并网逆变器的输出端对输出电流进行滤波，将并网逆变器输出端的三相电流值进行三相-两相坐标变换，得到并网逆变器输出端的三相电流值在两相静止坐标系下的分量iα和iβ；在并网逆变器的输入端并联直流电容，将并网逆变器的控制电压给定值在两相静止坐标系下的分量usα*和usβ*分别与直流电容两端的电压Udc相乘，得到当前并网逆变器的逆变电压值在两相静止坐标系下的分量usα和usβ；二、将一中得到的当前并网逆变器的逆变电压值在两相静止坐标系下的分量usα和usβ分别通过一个带有积分限幅反馈环节的积分器进行积分处理，分别获得积分结果为ψuα和ψuβ，通过公式 ψ α = ψ uα + Li α ψ β = ψ uβ + Li β 计算得出网侧电压的虚拟磁链在两相静止坐标系下的分量ψα和ψβ，式中L为滤波器的电感值；三、由瞬时功率计算公式 p = ω ( ψ α i β - ψ β i α ) q = ω ( ψ α i α + ψ β i β ) , 式中ω为网侧交流电压角频率，得到并网逆变器瞬时输出的有功功率p和无功功率q，将所述有功功率p与并网逆变器的有功功率给定值相比较，获得比较结果，将所述无功功率q与并网逆变器的无功功率给定值相比较，获得比较结果，将上述两个比较结果分别通过一个闭环调节器调节后获得两个电压值，将所述两个电压值作为新的并网逆变器控制电压给定值在两相旋转坐标系下的分量usp*和usq*；四、由公式 θ ψ = arctan ψ β ψ α , 根据网侧电压的虚拟磁链在两相静止坐标系下的分量ψα和ψβ计算得出虚拟磁链矢量的向量角θψ，再将所述向量角θψ与三中得到的并网逆变器控制电压给定值在两相旋转坐标系下的分量usp*和usq*经过旋转-静止坐标变换，得到新的并网逆变器的控制电压给定值在两相静止坐标系下的分量usα*和usβ*，将新的usα*和usβ*经过电压空间矢量控制算法计算，获得并网逆变器各个功率器件的控制信号，实现对并网逆变器的直接功率控制。