基于有源降阶法的llcl并网逆变器及电流控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电网变换器控制技术领域，尤其设及一种基于有源降阶法的化化并 网逆变器及电流控制方法。
【背景技术】
[000引常见的化化并网逆变器，其电路如图1和图2所示，通常包括PWM逆变器、用于并 网连接运行的化化滤波器、用于并网电流测量的电流互感器、用于并网控制的含电流加权 计算和电流误差计算W及比例积分调节的电流控制环、PWM驱动电路。
[0003] 所述的PWM逆变器采用四个绝缘栅双极型晶体管，两两串联后再并联，例如图1和 图2所示的，第一绝缘栅双极型晶体管Si和第二绝缘栅双极型晶体管S2组成第一路串联电 路，第S绝缘栅双极型晶体管S3和第四绝缘栅双极型晶体管S4组成第二路串联电路，第一 路串联电路和第二路串联电路再并联，并与直流电源Vd。并联，第一绝缘栅双极型晶体管S1 和第二绝缘栅双极型晶体管S,之间的导线作为PWM逆变器的第一输出端，第=绝缘栅双极 型晶体管S3和第四绝缘栅双极型晶体管S4之间的导线作为PWM逆变器的第二输出端，第一 输出端和第二输出端形成PWM逆变器输出电压Ui。
[0004] 所述的用于并网连接运行的化化滤波器包括化电路和化电路，化电路包括串 联的第一电感Li和第二电感L2,CL电路包括串联的串联谐振支路滤波电容Cf和串联谐振 支路滤波电感Lf，第一电感Li的第一端连接PWM逆变器的第一输出端，第一电感L1的第二 端连接第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端连接电网，PWM逆变器的第二输出端连 接电网；串联谐振支路滤波电感Lf的第一端连接在第一电感L1和第二电感L2之间，串联谐 振支路滤波电容Cf的第二端连接电网。
[0005] 如图1所示，用于并网电流测量的电流互感器的采集端连接第一电感Li的第二 端，采集的是PWM逆变器侧的电流，将PWM逆变器侧的电流作为反馈电流发送给加法器， 加法器将反馈电流和指令电流r进行加法运算，再通过电流控制环发送给PWM驱动电 路，从而控制PWM逆变器的输出。
[0006] 如图2所示，用于并网电流测量的电流互感器的采集端连接第二电感Li的第二 端，采集的是电网侧的电流，将电网侧的电流作为反馈电流<> 发送给加法器，加法器将反 馈电流和指令电流进行加法运算，再通过电流控制环发送给PWM驱动电路，从而控制PWM逆变器的输出。
[0007] 逆变器在并网运行时为输出电流控制，W保证输出电流为严格的、具较高功率因 数的正弦波。然而，传统的化化并网逆变器电流控制方法大都W流经逆变侧电感的电流 (即逆变输出电流ii)或者流经电网侧电感的电流（电网电流i2)为反馈电流，再利用PI调 节等方法对误差信号进行调节来控制并网逆变器的输出电流。但是，由于化化结构的滤波 器为高阶系统，使得滤波器在转折频率附近存在很大的增益尖峰，为保证控制系统的稳定， PI调节器的增益受到限制，取值较小，从而使系统在低频段的开环增益较小，降低了并网逆 变器对输出电流稳态误差和谐波干扰的抵抗能力，还容易受电网电压崎变的影响。
【发明内容】
[000引本发明的目的是提供一种基于有源降阶法的化化并网逆变器及电流控制方法， 增强系统对电网崎变和谐波干扰的抵抗能力，并限制电网电流波形失真和谐波含量。
[0009] 本发明采用的技术方案为；
[0010] 一种基于有源降阶法的化化并网逆变器，包括PWM逆变器、用于并网连接运行的 化化滤波器、用于并网控制的电流控制环和PWM驱动电路，PWM逆变器连接化化滤波器， 化化滤波器连接电流控制环，电流控制环连接PWM驱动电路，PWM驱动电路连接PWM逆变 器；其特征在于；还包括用于监测并网电流的两个电流互感器和用于并网控制的含电流加 权计算和电流误差计算W及比例积分调节的电流控制环；第一电流互感器的采样端连接串 联谐振支路滤波电感的第一端，用于测量串联谐振支路的电流，第二电流互感器的采样端 连接第二电感的第二端，用于测量电网侧的电流；所述的用于并网控制的含电流加权计算 和电流误差计算W及比例积分调节的电流控制环包括第一放大器和第二放大器、第一加法 器和第二加法器、PI调节器和PWM发生电路；第一加法器、第二加法器、PI调节器和PWM发 生电路依次串联，且第一电流互感器的输出端通过第一放大器连接第一加法器的第一输入 端，第二电流互感器的输出端通过第二放大器连接到第一加法器的第二输入端，第一加法 器的输出端和指令电流接入第二加法器的输入端，PWM发生电路连接PWM驱动电路；用于并 网控制的含电流加权计算和电流误差计算W及比例积分调节的电流控制环用于对第一电 流互感器采集的信号按照权重系数ki放大、第二电流互感器采集的信号按照权重系数k2放 大，且使得ki与k2的比例值满足反馈电流相对于逆变器输出电压的信号增益降为一阶函 数。
[0011] 根据权利要求1所述的基于有源降阶法的化化并网逆变器的电流控制方法，包括 W下步骤：
[0012] 步骤A;安装用于监测并网电流的两个电流互感器；第一电流互感器的采样端连 接串联谐振支路滤波电感的第一端，第二电流互感器的采样端连接化电路中的第二电感 的第二端；第一电流互感器和第二电流互感器的输出端分别通过第一放大器和第二放大器 连接到第一加法器的第一输入端和第二输入端；
[001引步骤B;计算PWM逆变器侧电流ii相对于逆变器输出电压Ui的信号增益，即输出 滤波器的传递函数，并判定此传递函数的阶级数；
[0014]设PWM逆变器侧电流ii作为初级反馈电流，即ii相当于，则PWM逆变器侧 电流ii相对于逆变器输出电压Ui的传递函数为；
[0015]
【主权项】
1. 一种基于有源降阶法的LLCL并网逆变器，包括PWM逆变器、用于并网连接运行的 LLCL滤波器、用于并网控制的电流控制环和PWM驱动电路，PWM逆变器连接LLCL滤波器， LLCL滤