用于提高lcl并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力電子領(lǐng)域，設(shè)及一種1XL并網(wǎng)逆變器控制方法，具體設(shè)及用于提 高1XL并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 并網(wǎng)逆變器是光伏、風(fēng)電等新能源接入電網(wǎng)的接口，具有輸出電流諧波低，功率因 數(shù)可調(diào)W及能量雙向流動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。與L型濾波器相比，1XL型濾波器具有濾波效果更好、體 積更小成本更低等優(yōu)勢。
[0003] 并網(wǎng)逆變器W電流源形式并入電網(wǎng)，其并網(wǎng)電流容易受到并網(wǎng)點(diǎn)電壓的影響。研 究表明采用電壓前饋控制能有效地消除并網(wǎng)點(diǎn)電壓對逆變器并網(wǎng)電流的影響。然而在弱電 網(wǎng)下，采用電壓前饋控制會(huì)降低電流環(huán)的穩(wěn)定裕度，從而影響并網(wǎng)逆變器的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明設(shè)計(jì)一種用于提高1XL并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的控制方法，在傳統(tǒng)電壓前饋控 制的基礎(chǔ)上，給電流環(huán)增加超前校正環(huán)節(jié)Gt(s)，從而提高了電流環(huán)的穩(wěn)定裕度，解決電壓 前饋給系統(tǒng)帶來的穩(wěn)定性問題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案提供一種用于提高1XL并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的控制方法，設(shè)置超 前校正環(huán)節(jié)Ge(S)，所述超前校正環(huán)節(jié)Ge(S)設(shè)置在電流環(huán)控制器之后，
[0006] 設(shè)K。為電容電流反饋系數(shù)，Kp"為逆變器等效增益，H為電壓前饋類型選擇環(huán)節(jié)的 傳遞函數(shù)系數(shù)，控制過程為，指令電流iuf與并網(wǎng)電流ig(s)作差，所得差值進(jìn)入電流環(huán)控 制器Gi(S)，電流環(huán)控制器Gi(S)的輸出結(jié)果iufi進(jìn)入超前校正環(huán)節(jié)G。(S)，超前校正環(huán)節(jié) Gc(s)的輸出加上電壓前饋HXUpcc(s)并減去用來進(jìn)行LCL濾波器阻巧控審。的電容電流反 饋KtXi。(S)，得到逆變器的調(diào)制波，調(diào)制波進(jìn)入PWM脈沖發(fā)生器觸發(fā)逆變器開關(guān)器件的開 通和關(guān)斷；逆變器的調(diào)制波進(jìn)入1(。"線性環(huán)節(jié)，得到逆變器交流側(cè)輸出電壓Uf(S)，Uf(S)與 電容電壓Uc(s)之差經(jīng)過逆變器側(cè)濾波電感積分環(huán)節(jié)1/sLi，得到流過逆變器側(cè)濾波電感電 流iu(s)，iu(s)與并網(wǎng)電流ig(s)作差得至^電容電流1。(3)，電容電流1。(3)經(jīng)電容構(gòu)成的 積分環(huán)節(jié)1/sC得到電容電壓11。(3)，Uc(s)減去并網(wǎng)點(diǎn)電壓Upee(s)經(jīng)網(wǎng)側(cè)濾波器構(gòu)成的積 分環(huán)節(jié)1/sL2得到并網(wǎng)電流ig(S);
[0007] 超前校正環(huán)節(jié)Ge(s)傳遞函數(shù)如下所示，
[000引
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于提高LCL并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于：設(shè)置超前校正環(huán)節(jié) GJs)，所述超前校正環(huán)節(jié)GJs)設(shè)置在電流環(huán)控制器之后， 設(shè)K。為電容電流反饋系數(shù)，Kpwm為逆變器等效增益，H為電壓前饋類型選擇環(huán)節(jié)的傳 遞函數(shù)系數(shù)，控制過程為，指令電流iMf與并網(wǎng)電流i g(s)作差，所得差值進(jìn)入電流環(huán)控 制器Gi (s)，電流環(huán)控制器Gi (s)的輸出結(jié)果iMfl進(jìn)入超前校正環(huán)節(jié)G。(s)，超前校正環(huán)節(jié) Gc(S)的輸出加上電壓前饋HXupcx(S)并減去用來進(jìn)行LCL濾波器阻尼控制的電容電流反 饋K eX i。(s)，得到逆變器的調(diào)制波，調(diào)制波進(jìn)入PWM脈沖發(fā)生器觸發(fā)逆變器開關(guān)器件的開 通和關(guān)斷；逆變器的調(diào)制波進(jìn)入Kpwm線性環(huán)節(jié)，得到逆變器交流側(cè)輸出電壓u f (s)，uf (s)與 電容電壓I(S)之差經(jīng)過逆變器側(cè)濾波電感積分環(huán)節(jié)IAL1，得到流過逆變器側(cè)濾波電感電 流込（8)，、(8)與并網(wǎng)電流i g(s)作差得到電容電流ic(s)，電容電流ic(s)經(jīng)電容構(gòu)成的 積分環(huán)節(jié)Ι/SC得到電容電壓11。(8)，U e(S)減去并網(wǎng)點(diǎn)電壓Urcc(S)經(jīng)網(wǎng)側(cè)濾波器構(gòu)成的積 分環(huán)節(jié)1/sL2得到并網(wǎng)電流i g(s); 超前校正環(huán)節(jié)Ge(S)傳遞函數(shù)如下所示，
其中，S為復(fù)頻域自變量，參數(shù)α > 1，ω 2，參數(shù)ω1Ν ω2、T之間關(guān)系為CO1 = ?ΛαΤ)，ω2= 1/Τ;設(shè)當(dāng)補(bǔ)償前系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)最大的補(bǔ)償角度所在的頻率為截止頻率
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于提高LCL并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的控制方法，其特征在于：根 據(jù)截止頻率處相位裕度的要求確定參數(shù)α。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于提高LCL并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性的控制方法，設(shè)置超前校正環(huán)節(jié)，所述超前校正環(huán)節(jié)設(shè)置在電流環(huán)控制器之后，指令電流與并網(wǎng)電流作差，所得差值進(jìn)入電流環(huán)控制器，電流環(huán)控制器的輸出結(jié)果進(jìn)入超前校正環(huán)節(jié)；并提供了超前校正環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)。本發(fā)明通過在電流環(huán)引入超前校正環(huán)節(jié)，在不影響基波控制性能的基礎(chǔ)上，增大系統(tǒng)的開環(huán)穿越頻率，并減小了電流環(huán)高頻段的開環(huán)增益，有效地提高了電流環(huán)的穩(wěn)定裕度，解決了電壓前饋帶來的穩(wěn)定性問題，進(jìn)而改善了逆變器的性能。
【IPC分類】H02M7-5387, H02J3-38
【公開號(hào)】CN104753385
【申請?zhí)枴緾N201510205351
【發(fā)明人】周輝, 胡偉, 姜一鳴, 査曉明, 劉飛, 孫建軍
【申請人】武漢大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月27日