[发明专利]考虑控制延时的并网逆变器并网电流改进重复控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及并网逆变器技术领域，特别是一种考虑控制延时的并网逆变器并网电流改进重复控制方法。

背景技术

现有的并网逆变器电流控制中采用的常规重复控制，能够一定程度上提高对电流给定值的跟踪精度，然而当需要对较高频率的电流分量进行跟踪时，控制延时带来的影响不能够忽略，会降低常规重复控制方法的效果。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种考虑控制延时的并网逆变器并网电流改进重复控制方法，通过采用改进型状态观测器，由具有延时特性的输出电流量来观测无延时的量，并将该量作为重复控制中的输入量，结合起来构成了改进重复控制方法；本发明修正了控制延时对重复控制带来的影响，提高了控制系统的稳定性和精度，具有较好的实用价值。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种考虑控制延时的并网逆变器并网电流改进重复控制方法，它包括有：

所述方法步骤如下：

S1：通过并网逆变器中的电气参数建立并网逆变器改进型状态观测器模型；

S2：求解改进型状态观测器模型中的控制参数；

S3：根据步骤S2中求解后的控制参数采用重复控制方法建立并网逆变器模型；

S4：求解并网逆变器模型中的控制参数。

进一步，所述步骤S1中的改进型状态观测器模型建立如下：

式中，i_fd、i_fq是三相电流i_fa、i_fb、i_fc转换到MT坐标系中dq轴下的值；是i_fd、i_fq的给定值；分别为与对应的磁链值，单位是Wb；p_d、p_q分别为MT坐标系中dq轴下的双极性占空比函数；u_sd、u_sq为PCC点三相电压转换到MT坐标系中dq轴的值，单位是V；λ_d、λ_q为改进型状态观测器的控制增益；h为延时时间；为消除延时影响的磁链修正值，L为改进型状态观测器控制增益。

进一步，所述步骤S2中的控制参数为改进型状态观测器控制增益L，即：

通过求解线性矩阵不等式(2)，可得到改进型状态观测器控制增益L的取值，其中L＝WP^-1。

进一步，所述步骤S3的并网逆变器模型建立如下：

重复控制方法根据改进型状态观测器得到的选取控制器为：

式中，为状态变量的修正值，单位是Wb，ΔW为与实际状态变量的误差作为干扰余项；

并网逆变器的模型如下：

式中，i_fd、i_fq为三相负载电流转换到MT坐标系中dq轴的值，单位是A；u_sd、u_sq为PCC点三相电压转换到MT坐标系中dq轴的值，V；ω为工频角频率，单位是rad/s；w_d、w_q、w_c为包含死区效应的未建模部分造成的干扰。

进一步，所述并网逆变器的模型还包括有：

改进型状态观测器的并网逆变器系统H∞控制模型；

式中，X为系统的状态变量，分别为与对应的磁链值，单位是Wb；

A为系统矩阵,A＝A₀+ΔA，其中ΔA代表参数摄动；B为输入矩阵，B₁＝B₂＝diag(1,1)^T；Z为定义的系统观察变量，单位是Wb；W为干扰矩阵；

U(t-h)为系统的输入量，U(t-h)＝diag(u_d(t-h),u_q(t-h))^T，为等效输入；C为系数矩阵，C＝diag(1/L,1/L)^T。

进一步，所述步骤S4的控制参数为控制变量占空比，求解控制变量占空比的方法如下：

其中k＝GX^-1；

针对式(5)，求取线性矩阵不等式(5)可得到状态反馈控制器增益k；

最终可得控制变量占空比计算式为: