流自适应控制的模块结构示意图；
[0018] 图2是本发明实施例提供的并网变换器电流自适应控制中信号测量单元的结构 图；
[0019] 图3是本发明实施例提供的并网变换器电流自适应控制中电流矢量控制单元的 结构图；
[0020] 图4是本发明实施例提供的并网变换器电流自适应控制中自适应频段增益控制 单元的结构图；
[0021] 图5是本发明实施例提供的并网变换器电流自适应控制中信号输出单元的结构 图。
[0022] 图6是本发明实施例提供的并网变换器电流自适应控制中权重调节单元的结构 图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0024]并网变流器电流控制的开环增益与相位直接影响设备并网的稳定运行，由于数字 控制的基本特点，导致电流控制开环传递函数的相位难以调节。电网谐振环境将改变电流 控制开环传递函数的高频特性，影响系统的稳定性。为了保证设备的稳定运行，利用自适应 滤波器，可对电流控制开环传递函数的特定频段增益进行有效的调节。采用这一控制可提 升并网变流器在复杂电网谐振环境下的稳定运行能力。
[0025] 图1示出了本发明实施例提供的并网变换器电流自适应控制的模块结构，为了便 于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
[0026] 电流自适应控制器1为电力电子变换器4的控制算法部分，通过该算法可计算得 到调制信号，利用调制信号驱动电力电子变换器4,以实现相关的电能变换。
[0027] 电流自适应控制器1包括：信号测量单元14,电流矢量控制单元15,自适应频段增 益控制单元16和信号输出单元17。
[0028] 信号测量单元14的输入端连接至滤波器3的电压、电流采样传感器端，第一输出 端连接至信号输出单元17的第一输入端，第二输出端连接至自适应频段增益控制单元16 的第一输入端，第三输出端连接至电流矢量控制单元15的第四输入端，第四输出端连接至 电流矢量控制单元15的第三输入端；电流矢量控制单元15的第一输入端为电流d轴指令 值/：，第二输入端为电流q轴指令值<，输出信号连接至自适应频段增益控制单元16的第 一输入端；自适应频段增益控制单元16的输出信号连接至信号输出单元17的第一输入端； 信号输出单元17的输出信号连接至电力电子变换器4。
[0029] 信号测量单元14采集滤波器3中的滤波电容电压、电流和滤波电感电流信号， 其中滤波器电容电压经过锁相控制环路后输出电网相角9，同时滤波电容电压、电流和滤 波电感电流信号利用电网相角0通过坐标变换，可分别得到旋转坐标系下滤波电容电压 V cdq、旋转坐标系下滤波电容电流1_和旋转坐标系下滤波电感电流I Uq;
[0030] 电流矢量控制单元15根据信号测量单元14提供的旋转坐标系下滤波电感电流 I Uq、旋转坐标系下滤波电容电压VMq和给定电流指令值计算得到指令内电势E kdq，其具体的 计算过程如公式（1)所示。
[0031]
[0032]其中：Ekdq= E kd+jEkq，4 =< + <，ILdq= I Ld+jILq，Vcdq= V cd+jVCq，都表示复矢量 信号。
[0033]自适应频段增益控制单元16将信号测量单元14提供的滤波电容电流谐波分量作 为输入参考信号，利用基于Least mean square (LMS)的自适应算法，对电流矢量控制单元 15提供的指令内电势Ekdq在相关频段进行相应的滤波，得到变换器实际输出的设备内电势 e kdq，以降低电流控制开环传递函数在相关频点的有效增益。
[0034] 信号输出单元17根据信号测量单元14提供的相角信号，将旋转dq坐标系下自适 应频段增益控制单元16的输出信号转换至静止abc坐标系中，并将其转化为调制信号输 出。
[0035] 在本发明实施例中，信号测量单元14用于将滤波器3中的电路信号进行采样，以 获得电网相位信息，并实现电量由3三相静止坐标系到旋转dq坐标系的变换。如图2所 示，信号测量单元14中电网相位0获取通道包括：依次连接的第一坐标变换单元141、第 一 PI控制器142、第一加法器143与积分器144 ;第一坐标变换器141的第一输入信号为滤 波器3中静止坐标系下电容电压VCab。，第二输入信号为积分器144输出信号9，第一输出信 号为电容电压在锁相坐标系下的q轴分量，第二输出信号为电容电压在旋转坐标系下的矢 量；141的第二输出信号通过第一低通滤波器145可得到14的第三输出信号旋转坐标系下 滤波电容电压V Mq;第二坐标变换器146的第一输入信号为滤波器3中静止坐标系下滤波电 感电流Iu*。，第二输入信号为积分器144的输出信号9，第二坐标变换器146的输出信号通 过第二低通滤波器147可得到14的第四输出信号旋转坐标系下滤波电感电流IUq;第三坐 标变换器148的第一输入信号为滤波器3中三相静止坐标系下滤波电容电流ICab。，第二输 入信号为144的输出信号0，第三坐标变换器148的输出信号通过高通滤波器149可得到 14的第二输出信号旋转坐标系下滤波电容电流Icdq。
[0036] 在本发明实施例中，电流矢量控制单元15用于实现基本的电流指令值的跟踪，采 用的控制方式为基于dq旋转坐标系下的双PI控制。图3展示了电流矢量控制的基本框 图，指令值< 与反馈值Id通过依次连接的第二加法器151、第二PI控制器152与第三加法 器153,得指令内电势Ekdq中的实部分量Ekd，指令值/;与反馈值15通过依次连接的第四加 法器154、第三PI控制器155与第五加法器156,得到指令内电势Ekdq中的虚部分量E kq。通 过对d轴输出信号^，与q轴输出信号E kq^成可得到电流矢量控制单元15的输出的指令 内电势Ekdq。
[0037] 在本发明实施例中，自适应频段增益控制单元16可根据电容电流中的谐波分量， 自动调节电流控制的在该频段的开环增益。该自适应算法采用了基于LMS算法进行抽头权 值自适应的横向滤波器，本实例中横向滤波器长度设定为M。参照图4所示，自适应频段增 益控制单元16主要包括：第六加法器、2* (M-1)个延时单元、M个权重调节单元以及第七加 法器；其中，2* (M-1)个延时单元依次记为第一延时单元、第二延时单元、第三延时单元、第 四延时单元、……、第（2M-3)延时单元、第（2M-2)延时单元；M个权重调节单元依次记为第 一权重调节单元、第二权重调节单元......第M权重调节单元。其中自适应频段增益控制单 元16第一输入信号Ekd(1减去加法器166的输出信号yk可得到16输出的设备内电势ekdq， 设备内电势e_作为第一权重调节单元167的第一输入信号，自适应频段增益控制单元16 第二输入信号IMq则作为第一权重调节单元167的第二输入信号，通过权重调节单元可得 到第一加权分量yM信号作为第七加法器166的第一个输入信号。同时e^与〗。#分别通 过延时单元162、163,再通过权重调节单元168,可得到第七加法器166的第二个输入信号。 依上述方式运算M-1次，可求得加法器166的M-1个输入信号：yn_2至yn_M。将yn_i、yn_2…yn_M 通过加法器166相加可得到总加权分量yk。
[0038] 在本发明实施例中，第一权重调节单元167、第二权重调节单元168与第M权重调 节单元169等功能一致，图6给出了权重调节单元167的结构图。如图中所示，权重调节 单元167包括依次连接的第一乘法器1671、步长因子1672、第二乘法器1673、第八加法器 1674、第（2M-1)延时算子1675与第三乘法器1676。权重调节单元167的第一输入信号为 指令内电势ekd(1，第二输入信号为旋转坐标系下滤波电容电流IM(