一种LCL型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法

本发明涉及并网逆变器控制，具体为一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法。

背景技术：

1、随着大规模的可再生能源以及各种非线性设备并入电网，导致电网含有丰富的背景谐波。对于并网逆变器来说，电网背景谐波会导致进网电流谐波含量增加，影响进网电流质量；增加线路损耗，降低并网逆变器效率；严重时会导致并网逆变器进网电流震荡，进而发生失稳。因此，需要抑制电网背景谐波对并网逆变器的影响。

2、对电网电压前馈可以有效地增加逆变器输出阻抗，有利于抑制电网背景谐波对进网电流的影响。对于l型逆变器来说，简单的电网电压比例前馈即可较好地抑制各次谐波对进网电流的影响；对于lcl型逆变器来说，对电网电压比例前馈仅能够抑制低次谐波，要抑制高次谐波，需要采用电网电压全前馈策略。但已有的电网电压全前馈策略较为复杂，含有三条前馈支路，分别为比例、一阶微分和二阶微分前馈支路，导致电网电压全前馈策略在实际应用中受到限制。因此，如果能够对电网电压全前馈策略进行简化，将有利于提升电网电压全前馈策略的实用性，提升lcl型并网逆变器的进网电流质量，为此提供了一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法，以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法，包括控制系统，所述控制系统包括负带通滤波器、阻尼支路反馈系数模块、第一减法器、比例谐振控制器、第二减法器、二阶微分前馈支路、比例前馈支路和第一加法器；

3、该方法的具体步骤如下：

4、s1：测量得到的进网电流经过负带通滤波器和阻尼支路反馈系数模块产生第一输出信号；

5、s2：进网电流与参考电流共同接入第一减法器的输入端，所述第一减法器的输出端接入比例谐振控制器的输入端，产生第二输出信号；

6、s3：测量得到的电网电压，分别经过二阶微分前馈支路和比例前馈支路，并通过第一加法器相加产生第三输出信号；

7、s4：第一输出信号、第二输出信号和第三输出信号经过第二减法器产生调制波，经过pwm模块，产生驱动信号，控制逆变器进网电流。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述测量得到的进网电流连接到负带通滤波器的输入端，所述负带通滤波器的输出端连接到阻尼支路反馈系数模块的输入端，所述阻尼支路反馈系数模块的输出端与第二减法器输入端相连。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述进网电流与参考电流均经过第一减法器作用，得到电流偏差，电流连接比例谐振控制器的输入端，所述比例谐振控制器的输出端与第二减法器输入端相连。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述测量得到的电网电压分别与二阶微分前馈支路和比例前馈支路连接，所述二阶微分前馈支路和比例前馈支路的输出端均与第一加法器的输入端相连，所述第一加法器的输出端与第二减法器的输入端相连。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述第二减法器的输入端连接pwm模块。

12、本发明的有益效果是：本发明的负带通滤波器等效二阶微分反馈进网电流实现有源阻尼，不仅能够节省一个传感器，还能够增加逆变器输出阻抗，有利于抑制电网背景谐波对进网电流的影响；

13、二阶微分前馈支路与比例前馈微分支路构成的电网电压前馈策略，相比已有的电网电压全前馈策略，不含有一阶微分前馈支路，降低了系统控制的复杂性，提升了电网电压全前馈策略的实用性。

14、本发明提出的lcl型逆变器电网电压全前馈简化策略，能够对电网电压全前馈策略简化，消除了常规电网电压全前馈策略中的微分前馈支路，提升了电网电压全前馈策略的实用性，该电网电压全前馈简化策略，也适用于系统采用网侧电感电压微分反馈有源阻尼。

技术特征：

1.一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化方法，包括控制系统，其特征在于：所述控制系统包括负带通滤波器(1)、阻尼支路反馈系数模块(2)、第一减法器(3)、比例谐振控制器(4)、第二减法器(5)、二阶微分前馈支路(6)、比例前馈支路(7)和第一加法器(8)；

2.根据权利要求1所述的一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法，其特征在于：所述测量得到的进网电流连接到负带通滤波器(1)的输入端，所述负带通滤波器(1)的输出端连接到阻尼支路反馈系数模块(2)的输入端，所述阻尼支路反馈系数模块(2)的输出端与第二减法器(5)输入端相连。

3.根据权利要求1所述的一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法，其特征在于：所述进网电流与参考电流均经过第一减法器(3)作用，得到电流偏差，电流连接比例谐振控制器(4)的输入端，所述比例谐振控制器(4)的输出端与第二减法器(5)输入端相连。

4.根据权利要求1所述的一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法，其特征在于：所述测量得到的电网电压分别与二阶微分前馈支路(6)和比例前馈支路(7)连接，所述二阶微分前馈支路(6)和比例前馈支路(7)的输出端均与第一加法器(8)的输入端相连，所述第一加法器(8)的输出端与第二减法器(5)的输入端相连。

5.根据权利要求1所述的一种lcl型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法，其特征在于：所述第二减法器(5)的输入端连接pwm模块。

技术总结
本发明公开了一种LCL型逆变器电网电压全前馈策略简化的方法，测量得到的进网电流经过负带通滤波器和阻尼支路反馈系数模块产生第一输出信号；进网电流与参考电流共同接入第一减法器的输入端，所述第一减法器的输出端接入比例谐振控制器的输入端，产生第二输出信号；测量得到的电网电压，分别经过二阶微分前馈支路和比例前馈支路，并通过第一加法器相加产生第三输出信号；第一输出信号、第二输出信号和第三输出信号经过第二减法器产生调制波，经过PWM模块，产生驱动信号，控制逆变器进网电流。本发明能够对电网电压全前馈策略简化，消除了常规电网电压全前馈策略中的微分前馈支路，提升了电网电压全前馈策略的实用性。

技术研发人员：李明明,邱志,秦绪平,吴迪,王在福,周晨阳,王奕权,楮静妮
受保护的技术使用者：江苏海洋大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17