用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法
【专利摘要】用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法，属于电能变换领域，本发明为解决现有并网电流滞环控制算法的开关周期不固定造成的滤波电感设计困难和并网电流谐波较大的问题。本发明的过程为：在定时器达到周期值时，采集电网电压的瞬时值，通过锁相环模块计算电网电压的角频率和相位角；计算电网电压相位角的正弦值，获取电网电压的幅值；对幅值进行低通滤波；通过并网电流采样模块采集并网电流的瞬时值，获取并网逆变器的滤波电感估算值；对滤波电感估算值进行低通滤波；获取定时器新的周期值，以实现开关周期和频率的固定控制。本发明用于对并网逆变器中的并网电流滞环控制算法中的开关周期进行固定控制。
【专利说明】用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电能变换领域，具体涉及一种用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法 。
【背景技术】
[0002]在单相并网逆变器中，为实现低谐波污染、近单位功率因数运行，需要对并网电流的波形和相位进行实时控制。在用于单相并网电流的几种控制策略中，电流滞环控制具有电流响应快、跟踪精度高、无瞬态电流过冲等优点，得到了广泛应用。但是在使用中存在如下问题:(1)传统电流滞环控制方案的功率器件开关周期不固定，在某一区间功率器件开关周期过高，造成其开关损耗加大，降低系统整体使用寿命；(2)开关周期在整个工频周期变化剧烈，为输出滤波器的设计带来较大难度；针对这一问题，现有方案采用近似固定开关周期的控制方案，这些方法算法复杂，而且受系统电气参数影响较大；(3)传统电流滞环控制方法普遍设置了一个电流滞环宽度，在采用数字方法实现时，离散的采样方式对电流控制精度造成较大影响，为获得较高的电流控制精度，需要较高的采样周期，造成实现难度和成本均有所提闻。
[0003]专利“单相并网逆变器的并网电流单极性无环宽滞环控制装置及方法，专利号ZL201110022722.3”公开了一种无环宽的数字式并网电流滞环控制装置及方法，取消了电流滞环，在每个计算周期里只需采样实际的并网电流并通过一次实际电流和给定电流的比较就可以获得并网逆变器各个开关管的控制信号，算法非常简单，特别适合采用单片机、DSP等数字化控制芯片的实现。但是该方法采用了固定的计算周期，并网逆变器各个开关器件的开关周期存在较大波动，前述分析的电流滞环控制方法存在的问题在该专利公开的方法中仍然存在，没有从根本上解决上述不足。
【发明内容】
[0004]本发明目的是为了解决现有并网电流滞环控制算法的开关周期不固定造成的滤波电感设计困难和并网电流谐波较大的问题，提供了一种用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法。
[0005]本发明所述用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法，该方法的具体过程为:
[0006]步骤一、在定时器达到周期值时，电网电压采样模块采集电网电压的瞬时值e(k)，k表示定时器的周期序号，通过锁相环模块计算电网电压的角频率ω和相位角Θ ；
[0007]步骤二、计算电网电压相位角Θ的正弦值，然后获取电网电压的幅值Em(k):
[0008]) = -^7 ⑴；
sin(p)
[0009]步骤三、对步骤二中获得的Em(k)进行低通滤波，所获得的电网电压幅值的滤波结果
【权利要求】
1.用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法，其特征在于，该方法的具体过程为: 步骤一、在定时器达到周期值时，电网电压采样模块采集电网电压的瞬时值e (k)，k表示定时器的周期序号，通过锁相环模块计算电网电压的角频率ω和相位角Θ ； 步骤二、计算电网电压相位角Θ的正弦值，然后获取电网电压的幅值Em(k)； 步骤三、对步骤二中获得的Em(k)进行低通滤波，所获得的电网电压幅值的滤波结果KKf)为:
2.根据权利要求1所述用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法，其特征在于，步骤二所述获取电网电压的幅值Em(k)的具体方法为:根据公式(I)求取
3.根据权利要求1所述用于并网电流滞环控制算法的开关周期固定控制方法，其特征在于，步骤四所述获取并网逆变器的滤波电感估算值Lest(k)的具体方法为:通过公式(3)获取
【文档编号】H02J3/38GK103532170SQ201310533135
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】骆素华, 吴凤江, 骆林松, 冯帆, 张陆捷 申请人:哈尔滨工业大学