一种不平衡网压条件下并网逆变器的改进数字控制方法

	一种不平衡网压条件下并网逆变器的改进数字控制方法
	王兴贵; 祁霄鹏; 杨维满; 王海亮; 马平; 郭永吉; 郭群; 李晓英; 王琢玲
	2020-10-02
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2020-10-02
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	一种不平衡网压条件下并网逆变器的改进数字控制方法，针对电网电压不平衡条件下并网同步信息检测、数字采样、PWM输出等延时问题，研究一种基于预测占空比、零极点补偿控制以及正负序分量复数滤波器的改进控制方法，以提高并网逆变器的动态性能。本文首先引入了电网电压不平衡条件下的LCL型三相逆变器数学模型；其次，通过引入预测占空比和零极点补偿控制相结合的方法来消除数字控制带来的采样延时、PWM输出延时，利用复数滤波器快速获取并网点电压正负序分量。最后，仿真分析了不平衡电网电压条件下并网逆变器输出特性，其结果表明所提方法比传统控制方法具有更高的动态特性。
申请日期	2020-07-21
优先权日	2020-07-21
专利状态	撤回-主动撤回
申请号	CN202010709231.5
公开（公告）号	CN111740633A
IPC 分类号	H02M7/5387 ; H02J3/16 ; H02J3/18
专利代理人	董斌
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
CPC分类号	H02J3/16 ; H02J3/1842 ; H02M7/5387 ; Y02E40/30
权利要求	1.一种不平衡网压条件下并网逆变器的改进数字控制方法，其特征在于，其步骤为：步骤1：通过克拉克坐标变换将三相电网电压uga、ugb、ugc转换为两相静止坐标系下的电压uα和uβ；将采集到的LCL滤波器的网侧电流i2a、i2b、i2c进行克拉克变换，得到两相静止坐标系下的电流i2α与i2β；将采集到的LCL滤波器上的电容电流iCa、iCb、iCc进行克拉克变换，得到两相静止坐标系下的电容电流iCα与iCβ；步骤2：在两相静止坐标系下，通过前置复系数滤波器快速的提取基波电压正负序分量利用前置复系数滤波器提取基波电压正负序分量，其频域传递函数为：式中ω为中心频率，ωp为剪切频率；进一步可以得到：步骤3：根据步骤2得到的基波电压正负序分量，利用瞬时功率理论计算并网电流的参考值和以有功功率恒定为控制目标时，通过瞬时功率理论计算并网电流的参考值：以无功功率恒定为控制目标时: 式中：P*为有功功率给定值；步骤4：在两相静止坐标系下，将步骤3得到的并网电流参考值与电网中实际的电流值和作比较后得到电流误差信号，并将其通过延时补偿控制和电流调节器后作为内环电容电流的参考值；其中延时补偿控制是一种以预测占空比与零极点补偿相结合的控制方法；以预测占空比与零极点补偿结合的延时补偿控制器的传递函数为：电流调节器采用准比例谐振控制器QPR，它的传递函数表示为：式中，ω0为谐振频率，kp为比例增益系数，kr为比例增益系数，ωc为截止频率，Ts为采样时间；利用双线性法对准比例谐振控制器进行离散化处理可得：其中：式中，kp为比例增益系数，kr为谐振增益系数，ω0为谐振频率，ωc为截止频率，Ts为系统采样时间；步骤5：在两相静止坐标系下，将步骤4得到的电容电流参考值减去并网逆变器的滤波电容电流的实际值，输出的误差信号即为电压的调制信号，利用该调制信号控制并网逆变器中IGBT的导通和关断。
被引用专利数量	3
简单法律状态	失效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/107440
专题	电气工程与信息工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	王兴贵,祁霄鹏,杨维满,等. 一种不平衡网压条件下并网逆变器的改进数字控制方法[P]. 2020-10-02.