[发明专利]单相LCL型并网逆变器无源阻尼控制方法与系统

摘要

本公开是关于一种单相LCL型并网逆变器的无源阻尼控制方法与系统，其中该方法包括：通过将建立的数学方程转换成单相LCL型并网逆变器控制系统的开环传递函数，对控制系统的开环传递函数分解成LCL滤波器模型、延迟环节模型和电流调节器模型之积形式，绘制各环节Bode图，根据控制系统的开环传递函数以及各环节Bode图分析系统稳定性，并对LCL滤波器参数的设计添加根据奈奎斯特图计算的约束条件后，设计系统电流调节器参数，以实现单相LCL型并网逆变器的无源阻尼控制。本公开可在具有数字系统延时的影响下提高系统稳定性，且无需添加阻尼控制，也无需增加额外传感器，降低了控制系统的硬件成本。

主权项

1.一种单相LCL型并网逆变器的无源阻尼控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1，建立单相LCL型并网逆变器的数学方程，将所述数学方程转换成单相LCL型并网逆变器控制系统的开环传递函数，所述控制系统的开环传递函数为：其中，KPWM为并网逆变器的放大倍数，Ts为采样周期，Gi(s)为电流调节器；步骤S2，将所述控制系统的开环传递函数分解为LCL滤波器模型、延迟环节模型和电流调节器模型之积形式，并绘制LCL滤波器的Bode图、延迟环节的Bode图和电流调节器的Bode图；步骤S3，设定系统采样频率fs，并根据LCL滤波器参数计算LCL滤波器传递函数的谐振频率fr，根据控制系统的开环传递函数以及所述LCL滤波器的Bode图、延迟环节的Bode图和电流调节器的Bode图分析系统稳定性，并确定当系统频率fr>fs/6时，延迟环节传递函数Gd(s)的相移小于‑90°，系统无负穿越；步骤S4，绘制奈奎斯特图判定系统稳定性，根据奈奎斯特的稳定性判据，要求系统的相位裕度绝对值都大于45°，在谐振频率处，LCL滤波器的相移为‑90°，延迟环节的相移计算公式为：对应的角度为‑3πfTs，要使相位裕度PM2达到‑45°，则‑3πfTs＝‑π/2‑π/4  (3)计算得约束条件为fr>fs/4；步骤S5，确定系统电流调节器参数，其中，根据控制系统的开环传递函数的幅值裕度参数、相位裕度参数以及基频增益参数确定所述系统电流调节器参数的范围。