[发明专利]一种电容电流反馈的电网电压前馈控制方法

说明书

本发明公开了一种电容电流反馈的电网电压前馈控制方法，包括：S1：通过并网逆变器的数学模型进行了电容电流的估算，避免增加额外的电容电流传感器，减少了传感器的数量；S2：在并网电流闭环下，加入电容电流反馈环节；S3：根据并网逆变器的数学模型推导了电网电压前馈函数，在步骤S2的基础上加入电网电压前馈环节，以消除电网电压畸变时谐波对并网电流的影响，提高输出电流质量。

技术领域

本发明涉及电网电压控制技术领域，更具体的说是涉及一种电容电流反馈的电网电压前馈控制方法。

背景技术

为了减少并网电流内的高频谐波分量，得到高质量的输出电流，通常选择LCL滤波器滤除谐波。然而LCL滤波器是一个高阶系统，其高阶特性会使并网电流内产生无阻尼谐振，降低系统运行稳定性。

2014年第6期的《中国电机工程学报》中《三相并网逆变器LCL滤波器的研究及新型有源阻尼控制》一文中提出了一种滤波电容并联电阻的电容电压反馈的控制方法，且并联电阻是通过控制算法得到的虚拟电阻，减少了谐波，降低了电流畸变的几率，提高了稳定性。2009年第27期的《中国电机工程学报》中《采用LCL滤波器的并网逆变器双闭环入网电流控制技术》一文中通过在并网电流闭环情况下加入电容电流闭环，增加了系统阻尼，抑制系统振荡，提高系统稳定性。

上述方法都是在理想电网情况下实现，但在实际中，一些偏远地区或者山区电网电压质量都很差，导致入网电流内产生较严重的低次谐波，输出电流质量较差。

因此，如何抑制谐波同时提高输出电流质量是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电容电流反馈的电网电压前馈控制方法，通过对电容电流估算的方法来减少额外的传感器，降低系统成本，提高可靠性，加入电容电流反馈后谐波有效减少，波形平滑收敛，系统运行稳定。同时，在并网电流及电容电流闭环条件下，加入电网电压前馈的控制方法，消除了因电网电压畸变时谐波对并网电流的影响，提高输出电流质量。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电容电流反馈的电网电压前馈控制方法，包括：

S1：根据并网逆变器的数学模型估算电容电流的估计值：

其中，

v_sk为：

其中，D_a，D_b，D_c是逆变器a，b，c三个桥臂上功率开关的占空比；V_dc为直流电压，i_ck为电容电流，C为电容值，v_Ck为电容电压，L₁为逆变器侧电感，i₁为逆变器侧电流，v_sα和v_sβ为逆变器侧电压v_sk在αβ坐标系下的分量，v_sk为逆变器侧电压；

S2：根据估算得到的电容电流在并网电流闭环下，加入电容电流反馈环节；从网侧阻抗输入端引入电容电流估计值加到电流调节器输出端；

并网电流闭环下，加入电容电流反馈环节，即从网侧阻抗输入端引入一个反馈量加到电流调节器输出端；这里所说的反馈量是指估算得到的电容电流的估计值；

S3：在步骤S2的基础上加入电网电压前馈环节；电网电压前馈函数为：