[发明专利]基于极点配置的三相LCL型并网逆变器控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于极点配置的三相LCL型并网逆变器控制系统，抑制了电网阻抗对三相LCL型并网逆变器的影响，能够有效抑制由电网阻抗引起的并网系统不稳定问题，可用于并网逆变器的电流控制中。该并网控制方法不仅可以在弱电网条件下实现系统稳定、高质量并网，而且避免了复杂的电流控制器设计、坐标旋转变换和解耦控制。同时，根据外部给定的无功功率给定信号，能自动调节并网电流参考值，实现无功功率独立控制。因此该并网控制方法更适用于经长距离输电线路接入弱电网的光伏电站并网逆变器控制。

主权项

基于极点配置的三相LCL型并网逆变器控制系统，其特征在于：包括直流输入源、直流侧电压检测模块、逆变器、逆变侧电流检测模块、LCL滤波器、滤波电容电压检测模块、并网侧电流检测模块、并网点电压检测模块、功率外环控制器、并网参考电流合成模块、电流环控制器、可变增益系数模块、极点配置模块和SPWM单元；所述直流输入源，用于连接外部的直流输入源；所述直流侧电压检测模块，用于采集逆变器直流侧电压；所述逆变器，用于实现直流电到交流电的转换；所述逆变侧电流检测模块，用于采集逆变侧三相交流电流；所述LCL滤波器，用于滤除逆变侧输出电流中的高频谐波分量；所述滤波电容电压检测模块，用于采集LCL滤波器中滤波电容的三相交流电压；所述并网侧电流检测模块，用于采集并网侧三相交流电流；所述并网点电压检测模块，用于采集并网点三相交流电压；所述功率外环控制器，用于稳定逆变器直流侧电压；所述并网参考电流合成模块，用于计算并网电流给定值；所述电流环控制器，用于调节并网侧电流跟踪并网电流给定值；所述可变增益系数模块以及极点配置模块，用于抑制电网阻抗对系统稳定性的影响；所述SPWM单元，用于提供SPWM调制信号，控制逆变器开关器件导通或关断；所述直流输入源与逆变器的输入端连接，所述逆变器的输出端与LCL滤波器的输入端连接，所述LCL滤波器的输出端与电网连接；所述LCL滤波器的逆变侧和并网侧分别设置有逆变侧电流检测模块和并网侧电流检测模块，LCL滤波器的滤波电容处设置有滤波电容电压检测模块，所述逆变侧电流检测模块和滤波电容电压检测模块的输出端与极点配置模块的输入端连接；所述并网侧电流检测模块的输出端分别与极点配置模块和电流环控制器的输入端连接；所述极点配置模块的输入端与逆变侧电流检测模块、滤波电容电压检测模块以及并网侧电流检测模块的输出端连接，输入信号分别乘以极点配置模块中逆变器输出电流、并网电流和电容电压的状态变量反馈增益系数k1、k3、k2后形成状态反馈信号，将以上三个状态反馈信号相加后与可变增益系数模块的输出作差连接；所述并网点设置有电压检测模块，所述并网点电压检测模块的的输出端与参考电流合成 模块的输入端连接；所述参考电流合成模块的输出端与电流环控制器的输入端连接，所述电流环控制器的输出端与可变增益系数模块的输入端连接；所述可变增益系数模块的输出端与所述极点配置模块的输出端作差连接，然后与SPWM单元的输入端连接；所述逆变器直流侧设置有逆变器直流侧电压检测模块，所述逆变器直流侧电压检测模块的输出与参考电压信号作差后，与功率外环控制器的输入端连接，所述功率外环控制器的输出信号与逆变器直流侧电压检测模块的输出相乘后，输出端与参考电流合成模块的输入端连接。