[发明专利]一种基于自适应陷波器的逆变电源串联同步控制方法

摘要

本发明公开一种基于自适应陷波器的逆变电源串联同步控制方法，包括：主电源自主生成输出电压相位和频率，副电源采用自适应陷波器模块实时获取主电源相位角θ₁和角频率ω₁，得到与主电源电压同频同相的单位幅值正弦信号u_r；将副电源输出电压给定值U₂乘以u_r后，与副电源实际输出电压u_o2作差，得到差值△u_e2，并经过副电源电压控制模块改进的PI控制器，得到副电源电压调制信号u_t2；副电源SPWM模块根据副电源电压调制信号u_t2得到对应的开关控制信号，控制逆变电源开关管的开通和关断。通过仿真软件验证，上述方法能够实现串联逆变电源同步稳定运行，静态误差小。相比于现有控制方法，控制结构简单，输出电压波形质量高。

主权项

1.一种基于自适应陷波器的逆变电源串联同步控制方法，其特征在于，包括：逆变电源包括主电源和副电源，串联电源由主电源和副电源组成，所述主电源自主生成输出电压相位和频率，副电源采用自适应陷波器模块根据主电源输出电压u₁实时获取主电源相位角θ₁和角频率ω₁，得到与主电源电压同频同相的单位幅值正弦信号u_r；自适应陷波器采用如下形式的动力学方程：其中y为输入信号，x为自适应陷波器的状态信号，θ为自适应陷波器的工作频率，γ为控制自适应陷波器频率自适应速度的参数，ζ为控制自适应陷波器带宽的参数，γ和ζ都取正数，式(1)所示动力学方程在达到稳定状态时，具有如下运行轨道：此时，与主电源电压同频同相的单位幅值正弦信号u_r由下式直接计算得到：式(3)中的参数由式(2)中的轨道变量直接观测得到；将副电源输出电压给定值U₂乘以u_r后，与副电源实际输出电压u_o2作差，将得到的差值Δu_e2送入副电源电压控制模块，得到副电源电压调制信号u_t2；副电源电压控制模块采用改进的PI控制器，输入为误差信号Δu_e2，输出为电压调制信号u_t2；副电源电压控制模块采用改进的PI控制器，在传统PI控制器的基础上增加准谐振控制器，副电源电压控制模块中基波电压由PI控制器调节，谐波电压由并联的若干个准谐振控制器抑制，改进的PI控制器的传递函数为：其中，K_P、K_I、K_R 、ω_c分别为改进的PI控制器的比例和积分系数,ω₀为式(2)所示自适应陷波器估测的主电源输出电压频率；副电源SPWM模块根据副电源电压调制信号u_t2得到对应的开关控制信号，控制逆变电源开关管的开通和关断。