[发明专利]弱电网下具有电网电压前馈滞后补偿的并网逆变器控制方法

摘要

本发明公开了一种弱电网下具有电网电压前馈滞后补偿的并网逆变器控制方法。本发明针对弱电网情况下采用电网电压直接前馈导致的并网逆变器稳定性问题，提出一种电网电压前馈滞后补偿的控制方法，该方法通过在电网电压前馈通道上增加低通滤波环节的方式，保证了并网逆变器与电网电压直接前馈控制的基波增益相同，实现了基波的无稳态误差跟踪。本发明不仅能够抑制电网背景谐波，而且大幅增加了并网逆变器在弱电网情况下的相位裕度，提高了并网逆变器的电网适应性。

主权项

1.一种弱电网下具有电网电压前馈滞后补偿的并网逆变器控制方法，其特征在于，本控制方法的主要步骤如下：/n步骤1，采集输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc，以及公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc；/n步骤2，根据步骤1采集的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc，经三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程得到公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq；将公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc经过锁相环PLL锁相得到公共耦合点电压相角θ；/n所述公共耦合点电压由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：/n /n /n步骤3，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，经过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换，将步骤1采集的输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc转化为两相旋转坐标系下的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq；/n所述输出并网电流由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：/n /n /n步骤4，设置输出并网电流指令信号i_gdref，i_gqref；根据步骤3得到的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq，通过电网电流闭环控制方程得到控制信号u_d和u_q；/n所述电网电流闭环控制方程为：/nu_d＝(k_p+k_i/s)·(i_gdref-i_gd)/nu_q＝(k_p+k_i/s)·(i_gqref-i_gq)/n式中的k_p为电流环PI调节器比例控制系数，k_i为电流环PI调节器积分控制系数，s为拉普拉斯算子；/n步骤5，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，将步骤4得到的控制信号u_d和u_q经过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程，转化为三相静止坐标系下的控制信号分量u_a、u_b、u_c；/n所述控制信号由两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程为：/nu_a＝u_d cosθ-u_q sinθ/n /n /n步骤6，根据步骤1得到的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc，通过电网电压前馈滞后补偿方程，得到电网电压前馈信号u_{pcca_f}、u_{pccb_f}、u_{pccc_f}；/n所述电网电压前馈滞后补偿方程为：/n /n /n /n式中的K_pwm为三相全桥逆变器的PWM逆变环节增益，ω_c为电网电压前馈滤波的截止频率；/n步骤7，根据步骤5得到的三相静止坐标系下的控制信号分量u_a、u_b、u_c，分别与步骤6得到的电网电压前馈信号u_{pcca_f}、u_{pccb_f}、u_{pccc_f}相加，得到三相全桥逆变器桥臂电压控制信号，再经过SVPWM调制生成逆变器功率器件的开关信号，经过驱动保护电路控制三相全桥逆变器功率器件的开通和关断。/n