[发明专利]L型并网逆变器并网电流控制的有源阻尼优化方法

权利要求书

1.L型并网逆变器并网电流控制的有源阻尼优化方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤1，采用规则采样法在三角载波谷底采样直流母线电压v_dc、逆变器输出电流值i_L，以及电网三相电压v_{g_uvw}，将直流母线电压v_dc和并网电压v_g的波动所引起的干扰问题视为扰动Δv；

步骤2，计算电流参考给定值i_{L_ref}与逆变器输出电流值i_L的一拍延迟输出的差值Δi_e，差值Δi_e经过比例控制器放大后经过0.5拍的PWM延迟，生成PWM信号，驱动开关管；

步骤3，在步骤2中引入电流预测，以预测后的电感电流作为电流控制环的输出，即是将电流采样的一拍延迟等效至前向通道，电流参考给定值i_{L_ref}与预测后的电感电流的差值经过比例控制器，其输出值分为两路信号流，一路经过等效至前向通道的1.5拍延迟环节，与扰动量Δv做差后作用到L滤波器上，另一路经过电流预测单元CP后，两路的输出相加，得到预测后的电感电流

所述步骤3中引入的电流预测，具体为通过已知周期变量预测下一控制周期的未知变量，即用已知周期的输出电流值i_L，预测下一周期的电流电流预测的具体表达式为：

其中，i_L(n-1)为已知周期的输出电流值，为直流母线电压瞬时值，为电网电压瞬时值，T_s为采样周期，L为滤波电感；

步骤4，步骤3中加入电流预测单元CP的控制器模块G_cp(s)基础上加入有源高频阻尼单元G_dp(s)，形成控制环节，控制环节由两部分组成，一部分是处于前向通道的比例控制器，另一部分是有源高频阻尼单元；计算电流参考给定值i_{L_ref}与预测后的电感电流的差值Δi_e，差值Δi_e经过控制环节，其输出也分为两路信号流，一路信号流经过等效至前向通道的1.5拍延迟环节，与扰动量Δv做差后作用到L滤波器上，另一路信号流经过电流预测单元CP后，两支信号流的输出相加，得到预测后的电感电流

2.根据权利要求1所述的L型并网逆变器并网电流控制的有源阻尼优化方法，其特征在于，将步骤3的电流预测引入后，得到电流预测单元CP的传递函数表达式为：

其中，T_s为采样周期，L为滤波电感；

加入电流预测方法的整体控制系统传函为：

其中，T_s为采样周期，τ_in为时间常数。

3.根据权利要求1所述的L型并网逆变器并网电流控制的有源阻尼优化方法，其特征在于，在步骤4中加入有源高频阻尼单元后，控制器模块传递函数G_dp(s)表达式为：

其中，δ为阻尼系数，ξ是高通滤波器的阻尼比，T_s为采样周期。

4.根据权利要求3所述的L型并网逆变器并网电流控制的有源阻尼优化方法，其特征在于，所述步骤4中加入有源高频阻尼单元后，整体控制系统传函为：

其中，τ_in为时间常数，δ为阻尼系数，ξ是高通滤波器的阻尼比，L为滤波电感，T_s为采样周期。