[发明专利]用以减小总谐波失真和输出电压不平衡的AC源逆变器的控制

权利要求书

1.一种用于被配置成在基频下提供多相输出的DC-AC逆变器的控制系统，所述控制系统包括：

多个同步参考框架控制结构，每个同步参考框架控制结构与不同频率相关，每个同步参考框架控制结构包括被配置成基于电压反馈信号而提供电流参考的电压控制器；

与所述多个同步参考框架控制结构中的至少一个连通的外部电压控制环路，所述外部电压控制环路包括在与负序分量相关的频率下具有无限增益的外部电压控制器；和

共享电流控制器，其被配置成确定电压命令以用于控制所述DC-AC逆变器的一个或多个桥接电路；

其中所述共享电流控制器被配置成相对于所述多个同步参考框架控制结构中的每一个的所述电压控制器的内部控制环路。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述外部电压控制器被配置成将电压参考提供到与所述基频相关的同步参考框架控制结构。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述共享电流控制器在所述DC-AC逆变器的所述基频下提供无限增益。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述共享电流控制器被配置成至少部分地基于集合电流参考而确定所述电压命令，至少部分地基于由所述多个同步参考框架控制结构的每个电压控制器确定的电流参考而确定所述集合电流参考。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述多个同步参考框架控制结构包括与所述基频相关的控制结构、与所述基频的负五次谐波相关的控制结构、与所述基频的七次谐波相关的控制结构、与所述基频的负十一次谐波相关的控制结构和与所述基频的十三次谐波相关的控制结构中的两个或多于两个。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述控制系统进一步包括用于控制与所述DC-AC逆变器的中线支路相关的一个或多个桥接电路的中线控制结构。

7. 根据权利要求6所述的控制系统，其中：所述中线控制结构包括：

伪d-q控制器，其被配置成在所述基频下提供无限增益；和

电压控制器，其被配置成在与零序分量相关的频率下提供无限增益。

8.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述多个同步参考框架控制结构至少部分地在d-q空间中实施。

9. 根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述基频为约400 Hz。

10.根据权利要求1所述的控制系统，其中：所述DC-AC逆变器被配置成将AC功率提供到一个或多个单相负荷。

11.一种控制被配置成在基频下提供多相输出的DC-AC逆变器的方法，所述方法包括：

使用外部电压控制环路确定电压参考信号，所述外部电压控制环路具有在与负序分量相关的频率下具有无限增益的电压控制器；

至少部分地基于所述电压参考信号而确定电压误差信号；

在同步参考框架控制结构的电压控制器处至少部分地基于所述电压误差信号而确定电流参考信号；以及

至少部分地基于所述电流参考通过电流控制器产生电压命令以用于控制一个或多个桥接电路。

12.根据权利要求11所述的方法，其中：所述同步参考框架控制结构与所述基频相关。

13.根据权利要求11所述的方法，其中：所述电流控制器为被配置为用于多个同步参考框架控制结构中的每一个的内部控制环路的共享电流控制器，每个同步参考框架控制结构与不同频率相关。

14.根据权利要求12所述的方法，其中：所述方法进一步包括确定中线命令以用于控制与所述DC-AC逆变器的中线支路相关的一个或多个桥接电路。