[发明专利]一种逆变器的非线性控制方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器闭环控制技术领域，特别涉及一种逆变器的非线性控制方法及设备。

背景技术

为了增强逆变器适应负载突变的能力，现有的电压源逆变器一般采用电流内环和电压外环的双闭环控制方法。

电流内环的作用是通过反馈减小系统的惯性从而改善系统性能，电流内环分为电感电流内环和电容电流内环两种。其中，采用电感电流内环控制方便限流保护，是因为逆变器系统中很多电气器件能够承受最大的电压和电流是有限制的，通过电感电流内环控制可以有效避免过电流出现，进而保护器件不被损坏。采用电容电流内环控制应对负载突变的能力要强，但不便于控制电流。

在有些应用场合，例如具有并网和独立逆变器双模式功能的光伏逆变器。为了有效控制逆变器并网运行时的电流，一般采用电感电流内环的控制方法。具有双模式运行的逆变器，在独立逆变模式运行时要想具有良好的负载适应能力，一般采用负载电流前馈控制或者采用电容电流反馈控制，但这些方式无疑增加了硬件资源的消耗，同样也降低了系统的可靠性。

如果逆变器独立逆变模式下的双闭环控制器均为固定参数PI控制器，那么在设计PI控制器时应该根据逆变器空载运行时来设计PI控制器的参数，这时的逆变器等效为一个欠阻尼的二阶系统，电压超调量较大，因此电压PI控制器增益不能太大，否则逆变器的稳定性将降低。

当逆变器带载运行时，需要输出稳定的电压，这时就需要改变系统的固有属性来满足负载突变的要求。

因此，如何提供一种逆变器的非线性控制方法，在不增加系统硬件的条件下，达到较好的动态性能，提高系统的稳定性，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种逆变器的非线性控制方法及设备，能够不增加系统硬件，使逆变器达到较好的动态性能，提高系统的稳定性。

本发明实施例提供一种逆变器的非线性控制方法，包括以下步骤：

获得输出电压的偏差e，所述输出电压的偏差e为给定电压参考值与逆变器输出电压u_o的差；

当输出电压的偏差e向正方向增加时，则逆变器电感电流内环反馈系数持续减小到第一设定值；

当输出电压的偏差e向负方向增加时，则逆变器电感电流内环反馈系数持续增大到第二设定值。

优选地，还包括：

如果输出电压的偏差e的绝对值小于第一预定值Δ，则逆变器电感电流内环反馈系数不变。

优选地，所述当输出电压的偏差e向正方向增加时，则逆变器电感电流内环反馈系数持续减小到第一设定值；具体为：如果输出电压的偏差e的绝对值大于等于所述第一预定值Δ且小于第二预定值a，则逆变器电感电流内环反馈系数持续减小到第一设定值；

当输出电压的偏差e向负方向增加时，则逆变器电感电流内环反馈系数持续增大到第二设定值，具体为：如果输出电压的偏差e的绝对值大于等于所述第二预定值a，则逆变器电感电流内环反馈系数持续增大到第二设定值。

优选地，所述电感电流内环反馈的电感电流i_L与电感电流内环输出的电感电流i_L的关系式具体为：

i_L=i_L[1-Kf(e)]；

其中，所述电感电流内环反馈系数为1-Kf(e)；