[发明专利]一种基于电流源型逆变器实现的电力弹簧拓扑结构及其控制方法

摘要

本发明公开了一种基于电流源型逆变器实现的电力弹簧拓扑结构及其控制方法，采用了直接电流控制和谐波抑制方法，当新能源发电系统输出电流发生畸变时，ES既能保证关键负载的电流是纯净的正弦且幅度能精确地跟踪给定值，又通过控制迫使谐波电流流向ES自身；即能够在电网谐波含量较大的情况下有效抑制关键负载电压、电流的谐波成分，在保证关键负载电压、电流有效值恒定的同时提高其正弦化程度。

主权项

一种基于电流源型逆变器实现的电力弹簧拓扑结构的控制方法，其特征在于：所述电力弹簧拓扑结构包括单相电流源型逆变器、滤波电容Cf；所述单相电流源型逆变器的输入端连接直流电源，滤波电容Cf并联在所述单相电流源型逆变器的输出端，关键负载Z2的一端接在所述滤波电容Cf的一端与新能源发电系统的正输出端连接的公共端，非关键负载Z3接在所述滤波电容Cf的另一端与关键负载Z2的另一端之间，关键负载Z2的另一端连接公共地；新能源发电系统的正输出端连接到关键负载Z2与滤波电容Cf连接的公共端，新能源发电系统的负输出端连接公共地，新能源发电系统的正输出端与关键负载Z2连接的输电线具有输电线等效电感L1和输电线等效电阻R1；控制方法包括如下步骤：1)，采集输入关键负载Z2的电流值i2，采集单相电流源型逆变器的输出电流值ic，采集新能源发电系统输出电流值i1；2)，对所述新能源发电系统输出电流值i1进行谐波抑制控制，得到所述i1中的电流谐波信号ih，具体步骤为：21)，将所述i1输入延时单元，得到与所述i1相垂直的电流信号i1β；22)，将所述i1与i1β经过两相静止到两相旋转变换，分别得到旋转坐标系下的d轴电流id和q轴电流iq，其中变换矩阵为θ0为参考相量的相位瞬时值，所述参考相量为新能源发电系统输出电压23)，将所述id和iq分别经过低通滤波器进行低通滤波后得到id1和iq1；24)，将所述id1和iq1经过两相旋转到两相静止变换，得到滤除了谐波成分后的电流iR1和iI1，其中变换矩阵为25)，将所述iR1与i1作差后得到i1中的电流谐波信号ih；3)，将所述i2与关键负载电流参考值i2_ref作差，得到关键负载输入电流值与参考值之间的误差值i2_error；然后将所述i2_error与ih相加，得到叠加了谐波信号的误差值i_comp；4)，将所述i_comp分别与滞环比较器的环宽值ith求和以及作差，分别得到滞环比较器的上限值iHigh和下限值iLow；5)，将所述ic作为滞环比较器的输入信号，分别与所述上限值iHigh、下限值iLow进行比较后得到所述单相电流源型逆变器中第一至第四开关管的驱动信号。