[发明专利]基于单周期和双电流环控制的Z源逆变器并网控制方法

摘要

本发明涉及一种基于单周期和双电流环控制的Z源逆变器并网控制方法，采用LCL进行并网电流的滤波处理，采用的并网电流环和电容电流环双环控制，有效的抑制了LCL型滤波器谐振峰值，减小了谐振峰值对Z源逆变器并网系统的不利影响。并网电流外环环采用了PI控制器，电容电流内环采用P控制器，增加了系统的稳定性，提高了系统的控制精度；采用单周期控制代替了传统PWM控制进行Z源逆变器开关的控制，能够有效的抑制高次谐波；提出的单周期控制和双电流环控制的Z源逆变器并网控制方案，有效的抑制LCL型滤波器谐振峰值对于系统稳定性的影响，提高了系统的稳定性，并且有效的降低了并网电流的谐波畸变率，大大提高了并网电能的质量。

主权项

1.一种基于单周期和双电流环控制的Z源逆变器并网控制方法，Z源逆变器将直流输入逆变为交流输出，逆变器输出信号通过LCL滤波器滤波后并入电网；控制部分包括：用于检测并网电流和滤波电容电流的检测变送器、用于检测Z源电容电压的检测变送器、电网电压三相锁相环模块、将三相静止坐标系下的并网电流转换成两相旋转坐标系下两相电流的两个坐标变换单元、将两相旋转坐标系下电流内环输出转换成三相静止坐标系的第三变换单元、2个对并网电流信号误差信号进行控制的PI控制器和2个对电流内环误差信号进行控制的P控制器、1个对电容电压误差信号进行控制的PI控制器和单周期控制模块；其特征在于，首先将三相静止坐标系下的并网电流检测信号i4a、i4b、i4c变换成两相坐旋转标系下的电流信号i4d、i4q，将三相静止坐标系下的滤波电容电流检测信号ica、icb、icc变换成两相旋转坐标系下的电流icd、icq；将并网电流外环两个参考信号i4d*和i4q*与两相坐标系下的电流信号i4d、i4q分别进行作差，将两个误差信号分别经过两个PI控制器进行调节后的输出信号作为电容电流内环的两个参考信号icd*、icq*，将电容电流内环两个参考信号icd*、icq*与两相旋转坐标系下的电流icd、icq作差，将其差值分别经过两个内环P控制器调节后的输出信号经过两相旋转坐标系变换到三相静止坐标系，变换后的三相输出信号作为单周期控制器的输入三相电流参考信号；检测Z源逆变器的Z源电容电压VC，将Z源电容电压的参考值VCref与实际测量值VC进行作差，将差值信号经过PI控制器得到直通控制信号与单周期控制器输出的六路脉冲控制信号进行合成得到最终的Z源逆变器开关的六路驱动信号，该驱动信号经过驱动电路后控制逆变器开关管的接通与关断，进而控制并网逆变器系统入网电流的幅值和相位，系统坐标变换所需的相位信号由电网电压经过锁相环得到。