[发明专利]基于LC滤波的单相光伏并网逆变器网压解耦控制方法

摘要

本发明公开了一种基于LC滤波的单相光伏并网逆变器网压解耦控制方法，其包括以下步骤：步骤1、通过采样获取电网电压、滤波电感电流和母线电压；步骤2、采用双环逆变控制方法，计算逆变全桥电路中各开关管的导通时间。逆变全桥的开关开闭使逆变器输出与电网电压同频同相的正弦电流，保证母线电压稳定，即有多少能量输入，逆变电路就将多少能量输送到电网上，提高并网电流质量，可以使逆变器按单位功率因素运行，并且可以实现功率因素调整，向电网输送无功补偿分量。

主权项

一种基于LC滤波的单相光伏并网逆变器网压解耦控制方法，所述单相光伏并网逆变器包括光伏组件、BOOST升压电路、由结构相同的开关管T1、T2、T3、T4组成的逆变全桥电路、LC滤波电路，所述BOOST升压电路用于将光伏组件输出的直流电进行升压，并输出给逆变全桥电路，所述逆变全桥电路用于将升压后的直流电调制成正弦交流电信号，再通过LC滤波电路进行滤波和换相后输出至交流电网，其中，所述开关管T1和开关管T2串联后并接于BOOST升压电路的输出端，所述开关管T3和开关管T4串联后亦并接于BOOST升压电路的输出端，所述LC滤波电路包括滤波电容C和滤波电感L，所述滤波电容C和滤波电感L串联，滤波电感L的另一端连接至开关管T1和开关管T2之间，滤波电容C的另一端连接至开关管T3和开关管T4之间，所述交流电网并联于滤波电容C的两端，其特征在于，其包括以下步骤：步骤1、通过采样获取电网电压、滤波电感电流和母线电压；步骤2、采用双环逆变控制方法，计算逆变全桥电路中各开关管的导通时间，所述双环逆变控制方法是指在单环基础上加入母线电压外环控制母线电压稳定，电压外环的输出就是电流内环的参考电流；电流内环控制产生与网压同频同相的正弦电流，其包括以下步骤：步骤21、采样计算得到一个电网周期的母线电压Udc，与其参考值比较误差edc(k)：edc(k)=Udc-Udc*;]]>步骤22、所述误差edc(k)经过母线电压PI调节器，得到PI调节器输出u(k)＝u(k‑1)+Kp1[edc(k)‑edc(k‑1)]+Ki1edc(k)，每一个电网周期计算一次，Kp1和Ki1为PI控制器参数；步骤23、所述PI调节器输出u(k)为电流内环参考值I*的控制指令，将其视为参考电流的有效值；锁相环节锁相得到sin(ωt)，步骤1得到滤波电感电流iL，令正弦表超前α角，计算滤波电感电流误差：为实现交流电流信号无静差跟踪，电流内环采用准PR控制器双线性差分离散，计算电流内环输出：c(k)＝Kp2ΔiL(k)+ac(k‑1)‑bc(k‑2)+Kr[ΔiL(k)‑ΔiL(k‑2)]，a,b与电网频率和带宽选取有关，Kp2和Kr为准PR控制器参数；步骤24、获得逆变全桥电路的占空比，所述逆变全桥电路的占空比为电流内环输出c(k)与网压解耦前馈ufb相加后再与母线电压Udc的比值：ur＝[c(k)+ufb]/udc；步骤25、为降低逆变全桥电路各开关管的损耗，提高转换效率，采用单极性调制方式，计算各开关管的导通时间：ur>0，开关管T1和开关管T4占空比为ur，开关管T2和开关管T3不导通；ur≤0，开关管T2和开关管T3占空比为‑ur，开关管T1和开关管T4不导通。