一种逆变器控制方法及系统的制作方法

文档序号:7389048阅读:308来源:国知局
一种逆变器控制方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种逆变器控制方法及系统,通过确定输出电压与负载电流之间的关系式,并引入负载电流前馈系数,使得引入负载电流前馈系数后的输出电压不受负载电流的影响,进而实现对逆变器的控制。采用引入负载电流前馈系数后的输出值对逆变器进行控制,实现了逆变器具有带不平衡负载的能力,并且该方案只需要引入一个负载电流前馈系数,控制方式简单,无需较为复杂的过程,并且能够使得逆变器带任意不平衡负载的情况下,都具有精确的电压输出。
【专利说明】一种逆变器控制方法及系统

【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子领域,尤其涉及一种逆变器控制方法及系统。

【背景技术】
[0002]目前,为了使三相四线制逆变器具有带不平衡负载的能力,通常采用两种方式:一种是分相控制,通过引入单相控制所需的有效值控制、重复控制或其它基于内模原理的控制策略,保证输出电压的精度,但是其需要引入较多的参数,控制较为复杂;
[0003]另一种是正负序双轴控制,其需要进行较为复杂的参量变换及运算,当负载平衡输出电压的负序分量较小时,有可能经由负序控制器引入不必要的负序分量而影响输出电压,要实现对输出电压的矫正还需要更为复杂的控制。
[0004]因此,无论采用分相控制还是正负序双轴控制,都需要较为复杂的运算,才能保证输出电压的精度。


【发明内容】

[0005]有鉴于此,本发明提供一种逆变器控制方法及系统,以解决现有技术中要实现三相四线制逆变器具有带不平衡负载的能力需要复杂的控制的问题,其具体方案如下:
[0006]一种逆变器控制方法,包括:
[0007]确定逆变器的输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式;
[0008]分析所述闭环传递关系式,引入负载电流前馈系数,使所述闭环传递关系式中负载电流的系数为零;
[0009]将负载电流前馈系数、电压外环控制参数及电感电流内环控制参数进行加减运算,得到输出值,通过所述输出值对逆变器进行控制。
[0010]进一步的,确定输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式,具体为:
[0011]将所述电压外环控制参数及电感电流内环控制参数进行解耦控制,确定输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式。
[0012]进一步的,包括:所述闭环传递关系式中负载电流的系数与电压外环控制参数及电感电流内环控制参数存在预设的第一对应关系。
[0013]进一步的,所述负载电流前馈系数具体为:与电感电流内环控制参数存在预设的第二对应关系。
[0014]进一步的,所述负载电流前馈系数还包括:与所述逆变器的感抗存在预设的第三对应关系。
[0015]一种逆变器控制系统,包括:确定单元,与所述确定单元相连的引入单元,与所述引入单元相连的控制单元,其中:
[0016]所述确定单元用于确定逆变器的输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式;
[0017]所述引入单元用于分析所述闭环传递关系式,引入负载电流前馈系数,使所述闭环传递关系式中负载电流的系数为零;
[0018]所述控制单元用于将负载电流前馈系数、电压外环控制参数及电感电流内环控制参数进行加减运算,得到输出值,通过所述输出值对逆变器进行控制。
[0019]进一步的,所述确定单元具体包括:解耦单元,与所述解耦单元相连的确定子单元,其中:
[0020]所述解耦单元用于将电压外环控制参数及电感电流内环控制参数进行解耦控制;
[0021]所述确定子单元用于通过解耦后的电压外环控制参数及电感电流内环控制参数确定输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式。
[0022]进一步的,所述闭环传递关系式具体为:所述负载电流的系数与电压外环控制参数及电感电流内环控制参数存在预设的第一对应关系。
[0023]进一步的,所述引入单元引入的负载电流前馈系数具体为:与电感电流内环控制参数存在预设的第二对应关系。
[0024]进一步的,所述引入单元引入的负载电流前馈系数还包括:与所述逆变器的感抗存在预设的第三对应关系。
[0025]从上述技术方案可以看出,本申请公开的逆变器控制方法及系统,通过确定输出电压与负载电流之间的关系式,并引入负载电流前馈系数,使得引入负载电流前馈系数后的输出电压不受负载电流的影响,进而实现对逆变器的控制。采用引入负载电流前馈系数后的输出值对逆变器进行控制,实现了逆变器具有带不平衡负载的能力,并且本方案只需要引入一个负载电流前馈系数,控制方式简单,无需较为复杂的过程,并且能够使得逆变器带任意不平衡负载的情况下,都具有精确的电压输出。

【专利附图】

【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本发明实施例公开的一种逆变器控制方法的流程图;
[0028]图2为本发明实施例公开的引入负载电流前馈系数后,控制器与逆变器的方框图;
[0029]图3为本发明实施例公开的一种逆变器控制系统的结构示意图。

【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0031]本发明公开了一种逆变器控制方法,其流程图如图1所示,包括:
[0032]步骤S11、确定逆变器的输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式;
[0033]逆变器由输入控制器的给定电压进行控制,给定电压经过控制器转换为控制器的输出值,控制器的输出值对逆变器进行控制,其中,逆变器带不平衡负载,不平衡负载需逆变器提供不平衡负载电流,对逆变器的最终输出电压造成影响,使得逆变器的输出电压与输入至控制器的给定电压不能对应。
[0034]由于表示逆变器的参数是固定的,表示控制器的参数是固定的,因此,可以首先确定出逆变器的输出电压与输入至控制器的给定电压及负载电流的关系。
[0035]其中,闭环传递关系式用公式表示为:
j/ η 為$ + 為.^ + A1S + A0 τ,C4S + CiS +C2S + CrV , / \.
[0036]?I — B4S4 + B3Si + B2S2 + B1S + B0 — B4S4 + B3S3 + B2S2 + B1S + Bn
[0037]其中,Ai' Bi和Ci中,i = 1,2,3,4,且Bi和Ci是与滤波参数和电压外环控制参数、电感电流内环控制参数相关的参量Jei(S)表示输出电压,Vciref (s)表示给定电压,1i (s)表示负载电流。
[0038]其中:U(S)的系数与Bi和Ci相关,即与电压外环控制参数及电感电流内环控制参数有关,存在预设的第一对应关系。
[0039]另外,电压外环控制参数的表达式为:
[0040]G;(.v)= [<I,'S+Kiv ,

S
[0041]其中,Gv (S)表示电压外环控制参数,Kpv表示电压外环比例系数,Kiv表示电压外环积分系数,s表示拉布拉斯因子。
,、Knis + Kii
[0042]Gi (S) 二^-

S
[0043]其中,Gi (S)表示电感电流内环控制参数,Kpi表示电感电流内环比例系数,Kii表示电感电流内环积分系数。
[0044]将电压外环控制参数Gv (S)与电感电流内环控制参数Gi (S)进行解耦控制,进而确定出闭环传递关系式。
[0045]步骤S12、分析闭环传递关系式,引入负载电流前馈系数,使闭环传递关系式中负载电流的系数为零;
[0046]由于逆变器的输出电压受到负载电流的影响而不能与给定电压对应,因此,需消除负载电流的影响。
[0047]根据上述公式可以明确看出,当U(S)的系数为零的时候,输出电压Vcd(S)与给定电压Vc^f(S)相对应,即输出电压不受负载电流的影响。
[0048]因此,引入负载电流前馈系数K(S),使得引入负载电流前馈系数K(S)后与负载电流的系数为零,其方框图如图2所示。
[0049]根据上述方框图,可以得到K(S)的具体表达式:
Γ ? 「,、^+ Gi^i(S)
[0050]外,=喻(S),
[0051]其中,Gi(S)表示电感电流内环控制参数,Gv(S)表示电压外环控制参数,Yl(s)表示感抗,即电感电流前馈系数K(S)与电感电流内环控制参数Gi (S)及逆变器的感抗YJs)存在预设的对应关系。
[0052]

【权利要求】
1.一种逆变器控制方法,其特征在于,包括: 确定逆变器的输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式; 分析所述闭环传递关系式,引入负载电流前馈系数,使所述闭环传递关系式中负载电流的系数为零; 将负载电流前馈系数、电压外环控制参数及电感电流内环控制参数进行加减运算,得到输出值,通过所述输出值对逆变器进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式,具体为: 将所述电压外环控制参数及电感电流内环控制参数进行解耦控制,确定输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,包括:所述闭环传递关系式中负载电流的系数与电压外环控制参数及电感电流内环控制参数存在预设的第一对应关系。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述负载电流前馈系数具体为:与电感电流内环控制参数存在预设的第二对应关系。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述负载电流前馈系数还包括:与所述逆变器的感抗存在预设的第三对应关系。
6.一种逆变器控制系统,其特征在于,包括:确定单元,与所述确定单元相连的引入单元,与所述引入单元相连的控制单元,其中: 所述确定单元用于确定逆变器的输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式; 所述引入单元用于分析所述闭环传递关系式,引入负载电流前馈系数,使所述闭环传递关系式中负载电流的系数为零; 所述控制单元用于将负载电流前馈系数、电压外环控制参数及电感电流内环控制参数进行加减运算,得到输出值,通过所述输出值对逆变器进行控制。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述确定单元具体包括:解耦单元,与所述解耦单元相连的确定子单元,其中: 所述解耦单元用于将电压外环控制参数及电感电流内环控制参数进行解耦控制; 所述确定子单元用于通过解耦后的电压外环控制参数及电感电流内环控制参数确定输出电压与给定电压及负载电流之间的闭环传递关系式。
8.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述闭环传递关系式具体为:所述负载电流的系数与电压外环控制参数及电感电流内环控制参数存在预设的第一对应关系。
9.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述引入单元引入的负载电流前馈系数具体为:与电感电流内环控制参数存在预设的第二对应关系。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述引入单元引入的负载电流前馈系数还包括:与所述逆变器的感抗存在预设的第三对应关系。
【文档编号】H02M7/42GK104184351SQ201410471328
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】刘宝其, 张彦虎, 柳萌, 薛丽英, 胡兵 申请人:阳光电源股份有限公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1