用于提高lcl并网逆变器稳定性的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力电子领域，设及一种1XL并网逆变器控制方法，具体设及用于提 高1XL并网逆变器稳定性的控制方法。
【背景技术】
[0002] 并网逆变器是光伏、风电等新能源接入电网的接口，具有输出电流谐波低，功率因 数可调W及能量双向流动等优点。与L型滤波器相比，1XL型滤波器具有滤波效果更好、体 积更小成本更低等优势。
[0003] 并网逆变器W电流源形式并入电网，其并网电流容易受到并网点电压的影响。研 究表明采用电压前馈控制能有效地消除并网点电压对逆变器并网电流的影响。然而在弱电 网下，采用电压前馈控制会降低电流环的稳定裕度，从而影响并网逆变器的正常工作。
【发明内容】
[0004] 本发明设计一种用于提高1XL并网逆变器稳定性的控制方法，在传统电压前馈控 制的基础上，给电流环增加超前校正环节Gt(s)，从而提高了电流环的稳定裕度，解决电压 前馈给系统带来的稳定性问题。
[0005] 本发明的技术方案提供一种用于提高1XL并网逆变器稳定性的控制方法，设置超 前校正环节Ge(S)，所述超前校正环节Ge(S)设置在电流环控制器之后，
[0006] 设K。为电容电流反馈系数，Kp"为逆变器等效增益，H为电压前馈类型选择环节的 传递函数系数，控制过程为，指令电流iuf与并网电流ig(s)作差，所得差值进入电流环控 制器Gi(S)，电流环控制器Gi(S)的输出结果iufi进入超前校正环节G。(S)，超前校正环节 Gc(s)的输出加上电压前馈HXUpcc(s)并减去用来进行LCL滤波器阻巧控审。的电容电流反 馈KtXi。(S)，得到逆变器的调制波，调制波进入PWM脉冲发生器触发逆变器开关器件的开 通和关断；逆变器的调制波进入1(。"线性环节，得到逆变器交流侧输出电压Uf(S)，Uf(S)与 电容电压Uc(s)之差经过逆变器侧滤波电感积分环节1/sLi，得到流过逆变器侧滤波电感电 流iu(s)，iu(s)与并网电流ig(s)作差得至^电容电流1。(3)，电容电流1。(3)经电容构成的 积分环节1/sC得到电容电压11。(3)，Uc(s)减去并网点电压Upee(s)经网侧滤波器构成的积 分环节1/sL2得到并网电流ig(S);
[0007] 超前校正环节Ge(s)传递函数如下所示，
[000引
【主权项】
1. 一种用于提高LCL并网逆变器稳定性的控制方法，其特征在于：设置超前校正环节 GJs)，所述超前校正环节GJs)设置在电流环控制器之后， 设K。为电容电流反馈系数，Kpwm为逆变器等效增益，H为电压前馈类型选择环节的传 递函数系数，控制过程为，指令电流iMf与并网电流i g(s)作差，所得差值进入电流环控 制器Gi (s)，电流环控制器Gi (s)的输出结果iMfl进入超前校正环节G。(s)，超前校正环节 Gc(S)的输出加上电压前馈HXupcx(S)并减去用来进行LCL滤波器阻尼控制的电容电流反 馈K eX i。(s)，得到逆变器的调制波，调制波进入PWM脉冲发生器触发逆变器开关器件的开 通和关断；逆变器的调制波进入Kpwm线性环节，得到逆变器交流侧输出电压u f (s)，uf (s)与 电容电压I(S)之差经过逆变器侧滤波电感积分环节IAL1，得到流过逆变器侧滤波电感电 流込（8)，、(8)与并网电流i g(s)作差得到电容电流ic(s)，电容电流ic(s)经电容构成的 积分环节Ι/SC得到电容电压11。(8)，U e(S)减去并网点电压Urcc(S)经网侧滤波器构成的积 分环节1/sL2得到并网电流i g(s); 超前校正环节Ge(S)传递函数如下所示，
其中，S为复频域自变量，参数α > 1，ω 2，参数ω1Ν ω2、T之间关系为CO1 = ?ΛαΤ)，ω2= 1/Τ;设当补偿前系统稳定时，系统最大的补偿角度所在的频率为截止频率
2. 根据权利要求1所述用于提高LCL并网逆变器稳定性的控制方法，其特征在于：根 据截止频率处相位裕度的要求确定参数α。
【专利摘要】本发明提供一种用于提高LCL并网逆变器稳定性的控制方法，设置超前校正环节，所述超前校正环节设置在电流环控制器之后，指令电流与并网电流作差，所得差值进入电流环控制器，电流环控制器的输出结果进入超前校正环节；并提供了超前校正环节传递函数。本发明通过在电流环引入超前校正环节，在不影响基波控制性能的基础上，增大系统的开环穿越频率，并减小了电流环高频段的开环增益，有效地提高了电流环的稳定裕度，解决了电压前馈带来的稳定性问题，进而改善了逆变器的性能。
【IPC分类】H02M7-5387, H02J3-38
【公开号】CN104753385
【申请号】CN201510205351
【发明人】周辉, 胡伟, 姜一鸣, 査晓明, 刘飞, 孙建军
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月27日