[发明专利]一种用于离网逆变器的重复控制系统及方法

摘要

本发明公开一种基于离网逆变器的重复控制系统及方法，其重复控制系统包括abc‑dq0第一坐标变换环节和dq0‑abc第二坐标变换环节、延迟环节z^‑N、零相移低通滤波器第一相位校正环节和增益常数K_r，重复控制系统的控制对象为逆变器，其脉冲传递函数为G_c(z)，重复控制系统的输入信号包括参考电压U_r(z)，输出信号为逆变器输出电压U_o(z)，电压误差信号ε(z)依次经过由延迟环节z^‑N和零相移低通滤波器组成的正反馈环节、第一相位校正环节和增益常数K_r后产生电压控制信号，该信号经过dq0‑abc第二坐标变换环节后输出电压控制信号给逆变器，逆变器输出电压信号U_o(z)与参考电压U_r(z)均经过abc‑dq0第一坐标变换环节变换后进行比较后输出电压误差信号ε(z)，形成完整负反馈闭环。

主权项

1.一种用于离网逆变器的重复控制系统，其特征在于，所述重复控制系统包括：abc‑dq0第一坐标变换环节和dq0‑abc第二坐标变换环节、延迟环节z^‑N、零相移低通滤波器第一相位校正环节和增益常数K_r，其中，所述延迟环节z‑N用于信号的延迟；所述零相移低通滤波器用于对信号在不发生相移的情况下进行低通滤波；所述第一相位校正环节用于消除其他环节造成的相位滞后；所述增益常数Kr用于在其他环节确定后对所述重复控制系统的增益进行调整；所述abc‑dq0第一坐标变换环节用于将三相相电压信号由abc坐标系变换为dq0坐标系；所述dq0‑abc第二坐标变换环节用于将三相相电压信号由dq0坐标系变换为abc坐标系；所述重复控制系统的控制对象为逆变器，其脉冲传递函数为G_c(z)，所述重复控制系统的输入信号包括参考电压U_r(z)，输出信号为所述逆变器输出电压U_o(z)，电压误差信号ε(z)依次经过由所述延迟环节z^‑N和所述零相移低通滤波器组成的正反馈环节、所述第一相位校正环节和所述增益常数K_r后产生电压控制信号，该信号经过dq0‑abc第二坐标变换环节后输出所述电压控制信号给所述逆变器，所述逆变器输出电压信号U_o(z)与所述参考电压U_r(z)均经过abc‑dq0第一坐标变换环节变换后进行比较后输出所述电压误差信号ε(z)，形成完整的负反馈闭环；所述零相移低通滤波器包括组合低通滤波器Q(z)和第二相位校正环节其中所述组合低通滤波器Q(z)由一个二阶椭圆低通滤波器与一个二阶全通滤波器级联而成，所述第二相位校正环节中的第二超前阶数k₂根据所述组合低通滤波器Q(z)在低频段的设计群延时k₂/f_s确定；所述延迟环节z^‑N中延迟环节阶数N＝f_i/2f_s，其中，f_i是系统采样频率，f_s是基波频率，所述误差信号ε(z)经过延迟环节z^‑N延迟后，由零相移低通滤波进行低通滤波后叠加在下一个基波周期的误差信号ε(z)上，起到消除误差信号的作用。