一种lcl型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法
【专利摘要】本发明公开了一种LCL型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法，采用等效同步坐标系PI控制器，采用全通滤波器构造两相虚拟正交系统，克服以往构造方法所用数据具有不同时性或引入噪声干扰的问题，实现并网电流在基频零稳定误差调节，提高系统稳定性。本发明实时反馈并网电流的一次微分和高频分量增加了系统阻尼，抑制LCL滤波器的谐振尖峰，并给出了优化的参数选择方法，将单电流反馈系数降为一变量，克服了单电流高频分量反馈中参数不易选取的缺点，提高了系统可靠性和动态性。
【专利说明】—种LCL型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及PWM逆变控制及其新能源领域，具体是一种LCL型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法。
【背景技术】
[0002]化石能源的短缺及造成的环境污染使得光伏发电成为研究热点之一，在电网的末梢，非阻性负载的大量接入会产生无功电流，这要求分布式光伏并网系统能够提供低谐波失真的有功电流，也需向负载提供无功电流。国内外对兼具无功补偿功能的光伏并网控制策略进行了相应的研究，其在同步旋转坐标系下对有功和无功分别进行PI调节可等效成对并网电流的比例谐振控制，实现光伏并网电流的无静差和功率因数，而负载无功电流的检测是实现有功发电和无功补偿的关键，通常采用构造三相系统或两相正交系统而获得不同坐标系下的虚拟三相或两相电流，但是这样无疑都引入了不同程度的延时问题，对系统的稳定性有较大的影响。
[0003]构造的正交系统仅在基波实现功率调节，未考虑谐波域，这将会带来往公共电网注入谐波的危害。为了减少谐波对公共电网的危害，要求其具有极低的总谐波失真。在并网系统中，通过HC (Harmonic compensator)策略可实现对低次谐波的抑制,采用LCL滤波器，能够更好的抑制高次谐波，并降低总电感量。但LCL滤波器是一个三阶系统具有一个阻尼系数很低的谐振尖峰，容易发生振荡并造成系统不稳定，因此对系统的控制提出了更高的要求。通常采用有源阻尼的方法抑制谐振尖峰，采样LCL滤波器中的电容电流并进行反馈控制或采用网侧电感电压微分量取代电容电流来抑制谐振尖峰，但都会弓I入额外的电流传感器，增加了系统的硬件成本，降低了系统可靠性。因此，减少引入额外的传感器采用单电流反馈成为了研究热点，目前有采用对并网电流两次微分反馈和估算当前电容电流值并反馈的策略，但两次微分的系数不易选取且电容电流的估算方法较为复杂耗时，且容易引入误差。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种LCL型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法，解决传统单相无功检测存在较大延时或引入干扰信号的问题，同时解决目前单相LCL型并网逆变器需要额外传感器或者引入单电流反馈参数不易选取的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种LCL型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法，该方法为:
[0006]I)在每个采样周期的起始点，LCL型单相并网逆变器的A/D采样电路对电网电压Us和并网电流ig及LCL型单相并网逆变器的逆变电路直流侧电容电压Udc分别进行采样，并将采样数据送给LCL型单相并网逆变器的控制模块处理；
[0007]2)对并网电流ig通过全通滤波器获得β相虚拟正交信号ie，构造出两相虚拟正交系统，获得两相正交电流ia、i0:
[0008]
【权利要求】
1.一种LCL型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法，其特征在于，该方法为: 1)在每个采样周期的起始点，LCL型单相并网逆变器的A/D采样电路对电网电压Us和并网电流ig及LCL型单相并网逆变器的逆变电路直流侧电容电压Udc分别进行采样，并将采样数据送给LCL型单相并网逆变器的控制模块处理； 2)对并网电流ig通过全通滤波器获得β相虚拟正交信号ie，构造出两相虚拟正交系统，获得两相正交电流ia、ie:
2.根据权利要求1所述的LCL型单相并网逆变器功率控制及有源阻尼优化方法，其特征在于，所述步骤7)中，K。与Kd的关系为:
Kc= (1-Ts ?d)K d/Ts； ?,和Kd的取值为:
【文档编号】H02J3/38GK103887822SQ201410133468
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2014年4月3日
【发明者】罗安, 周乐明, 陈燕东, 陈智勇, 龙际根, 王明玥, 王华军, 李明飞 申请人:湖南大学, 长沙博立电气有限公司