制，可同时兼顾逆变器稳定性和输出电压质量。
[0030]引入输出电感电流的前馈控制，可直接对采样的电感电流求导，通过低通滤波和限幅环节，可得到abc三相静止坐标系下电感电流前馈控制信号、由于滤波器的存在，该方法有一定的延时，导致逆变器输出动态性能变差；由于随机噪声的影响，所得的电感电流前馈控制信号也影响了控制系统的稳定性，导致逆变器稳定性变差。
[0031]也可在dq坐标系下引入输出电感电流的前馈控制，但是由于各次谐波在dq坐标系下需分别校正前馈的极性，否则会导致前馈控制性能变差，输出电压谐波含量抑制不佳。该方法需用到大量的dq变换，需占用大量的计算资源，在数字控制中造成一定的应用限制。
[0032]为解决该问题，在一较佳实施例中，引入所述输出电感电流前馈控制模块。如图1所示三相电感电流iLA、iLB、分别与信号i LA0、i_、i哪作差，并分别经PI环节调节得到三相电感压降vu、Vlb' Vlx，其中iu。、Ilbo' iu;。分别由V U、Vlb' Vlx经1/L环节(L为工频变压器漏抗的电感量)和积分环节后获得；Vu、VLB, ^分别乘以K i得到abc坐标系下的输出调制信号、v0Bregn Vocregl (即电感电流前馈控制信号)，其中&为正实数常量。
[0033]所述PffM调制模块产生总的调制信号，并进行PffM调制生成逆变桥所有开关器件的控制脉冲。将上述输出电压反馈控制模块得到的信号V。JP上述电容电流反馈控制模块得到的信号加得到dq坐标系下的输出调制信号V odreg,将上述输出电压反馈控制模块得到的信号、和上述电容电流反馈控制模块得到的信号V。胃湘加得到dq坐标系下的输出调制信号V(]qrag;所得的两个调制信号进行基频dq反变换，得到三相输出调制信
VOAregO ' vOBregO'' vOCregO OAregO ' vOBregO'' vOCregCI与上述?IJ!J 出电感电流如 twfe制板块所侍的彳曰可
V0Aregl、V0Bregl、VocregI分别相加得到最终的三相输出调制信号 V OAreg、VlDBreg、^OCreg， 所得的三相输出调制信号分别与载波比较进行PWM调制，得到三相桥臂上开关器件的控制脉冲，通过驱动电路后控制逆变器工作，以实现各种控制目标。
[0034]图3为仿真试验中逆变器的三相负载电流波形，各相负载波形由150A的基波电流、120A的5次谐波电流和90A的7次谐波电流组成，表现为一个非线性三相负载。
[0035]图4为采用本发明所提出控制方法的逆变器三相输出电压仿真波形，可见由于abc三相静止坐标系下电感电流前馈控制的引入补偿了输出电感的压降，抑制了绝大部分负载5、7次谐波电流流入输出电容，因此减小了逆变器输出电压波形的畸变，THD仅为
2.7%。
[0036]本发明上述一种基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制方法，在常用的大功率离网逆变器矢量控制方法中采用反馈控制来获得abc三相静止坐标系下输出电感电流的前馈控制信号。该方法可以克服采用常用电感电流前馈控制方法导致的延时大、输出动态性能差、稳定性差或占用计算资源过大的缺点，提高逆变器的动态性能，同时兼顾逆变器的稳定性和输出电压质量。
[0037]以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制系统，其特征在于，其包括: 输出电压反馈控制模块，用于将三相输出电压采样信号VM、V0B, ^^进行基频dq变换，得到dq坐标系下的电压反馈信号vM、Vl3q;所得的两个电压反馈信号V Od^ \分别与其参考值v_f、V。—作比较，其差分别通过第一 PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的指令信i Cdref、i Cqref ’ 输出电容电流反馈控制模块，用于将三相电容电流采样信号ieA、ieB、iee进行基频dq变换，得到dq坐标系下的电容电流反馈信号ied、ieq;所得的两个电容电流反馈信号i ed、iCq分别与其指令信号f、i_f作比较，其差分别通过第二 PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的电容电流反馈控制信号Vodragl、VOqregl ； 输出电感电流前馈控制模块，用于将三相电感电流采样信号iu、U、L分别与电感电流反馈信号i_、i_、作差，并分别经第三PI调节器得到三相电感压降V 化，其中电感电流反馈信号iU。、iLB0' iLX。分别由三相电感压降V LA、Vu?、Vlx经1/L环节和积分环节后获得，L为工频变压器漏抗的电感量；三相电感压降vu、vLB, ~分别乘以K i得到abc坐标系下的电感电流前馈控制信号vMragl、v0Bregn Vl3togl，其中K1为正实数常量； PWM调制模块，用于将输出调制信号V(]drag、Vl3qrag进行基频dq反变换，得到三相初始输出调制信号 ^OAregO、^OBregO、^OCregO，二相初$口％1」出调制f曰5 V OAregO'' ^OBregO'' VQCreg。与电电公丨L肖11 贝控制信号V06regn Vl3togl分别相加得到最终的三相输出调制信号V OAreg、^OBreg'* ^OCreg?-*相输出调制信号VMrag、V(]Brag、V(^g分别与载波比较进行PWM调制，得到三相桥臂上开关器件的控制脉冲，将所述控制脉冲通过驱动电路后控制逆变器工作；所述输出调制信号V。—由电压反馈信号^和电容电流反馈控制信号V Mragl相加所得，所述输出调制信号V 0qreg*电压反馈信号V(]q和电容电流反馈控制信号V 相加所得。2.—种基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制方法，其特征在于，其包括以下步骤: 步骤1、将三相输出电压采样信号vM、V(jB、Vtrc进行基频dq变换，得到dq坐标系下的电压反馈信号V(]d、所得的两个电压反馈信号V M、\分别与其参考值V Odref^ V。—作比较，其差分别通过第一 PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的指令信号i&rf、iCqref； 步骤2、将二相电容电流米样彳目号iM、iCB' icx进行基频dq变换，得到dq坐标系下的电容电流反馈信号ied、ieq;所得的两个电容电流反馈信号i ed、ieq分别与其指令信号i edraf、iCqref作比较，其差分别通过第二 PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的电容电流反馈控制信 Vodregl、^Oqregl， 步骤3、将三相电感电流采样信号iu、U、L分别与电感电流反馈信号i作差，并分别经第三PI调节器得到三相电感压降&、化、化，其中电感电流反馈信号i_、i_、分别由三相电感压降V U、经1/L环节和积分环节后获得，L为工频变压器漏抗的电感量；三相电感压降Vu、Vlb、Vlx分别乘以K廣到abc坐标系下的电感电流前馈控制信号VoAregl、^OBregl、^OCregl， 其中&为正实数常量； 步骤4、将输出调制信号V(]drag、Vl3qrag进行基频dq反变换，得到三相初始输出调制信号V0Areg0、V()BregO、^OCregO ? 二相初$口％1」出调制f曰5 V OAregO'' ^OBregO'' VQCreg。与电电公丨L肖11 贝J全制f曰5v0Aregn v0Bregl, Vl3togl分别相加得到最终的三相输出调制信号V OAreg、V()Breg、^OCreg? 三相输出调制信号vMrag、V(]Brag、V(]&eg分别与载波比较进行PWM调制，得到三相桥臂上开关器件的控制脉冲，将所述控制脉冲通过驱动电路后控制逆变器工作；所述输出调制信号Vl3drag由电压反馈信号^和电容电流反馈控制信号V Mragl相加所得，所述输出调制信号V。胃由电压反馈信号Voq和电容电流反馈控制信号V Oqragl相加所得。
【专利摘要】本发明公开了一种基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制系统，包括：输出电压反馈控制模块、输出电容电流反馈控制模块、输出电感电流前馈控制模块和PWM调制模块，本发明还公开了一种基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制方法。本发明通过反馈控制获取在abc三相静止坐标系下电感电流前馈控制信号，并采用所获取信号实现输出电感电流的前馈控制。所提出的电感电流前馈控制方法克服了现有方法导致的稳定性差或控制复杂的缺点，有效地提高了逆变器的稳定性和输出电压质量。
【IPC分类】H02M7/48
【公开号】CN105391324
【申请号】CN201510731534
【发明人】王浩, 舒杰, 罗蜂, 张继元, 张伟, 吴昌宏, 黄磊, 吴志锋, 姜桂秀, 沈玉樑
【申请人】中国科学院广州能源研究所, 佛山市柏克新能科技股份有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年10月29日