[发明专利]基于鲁棒残差生成器的逆变器并联控制方法以及系统

权利要求书

1.一种基于鲁棒残差生成器的逆变器并联扰动前馈补偿控制方法，其特征在于，所述方法包括：

逆变器参数计算步骤，建立多逆变器并联拓扑并计算所述拓扑的状态空间模型，计算滤波器无功功率最小时逆变器的滤波电感值、电容值及转折频率；

逆变器双闭环PI增益计算步骤，基于所述滤波电感值、电容值的逆变器参数确定电流环PI增益，并根据相应电流环PI增益计算双闭环的电压环PI增益；

动态补偿控制器参数计算步骤，建立基于鲁棒残差生成器的动态补偿控制结构，根据多逆变器并联拓扑的状态空间模型计算电压环动态补偿控制器参数，并根据所述电压动态补偿控制器参数计算电流环动态补偿控制器参数；

逆变器前馈控制步骤，基于所述逆变器参数、逆变器双闭环PI增益及动态补偿控制器参数在所述多逆变器并联拓扑采用下垂控制时，根据每台逆变器的输出电流对所述多逆变器并联拓扑中的每台逆变器增加基于动态补偿控制器的前馈控制，实现对所述多逆变器并联拓扑的控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆变器参数计算步骤还包括：

建立多逆变器并联拓扑，根据所述多逆变器并联拓扑推导在dq轴下的微分方程；

根据所述微分方程求解逆变器在线性准稳态QSL条件下的状态空间方程，进而计算所述拓扑的状态空间模型。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆变器参数计算步骤还包括：

基于二阶振荡系统的幅相渐近线，根据开关频率及最低次谐波频率确定转折频率范围的上限；

基于谐振抑制控制原则，根据基波频率确定转折频率的下限；

结合所述多逆变器并联拓扑的开关频率及所述转折频率的上限、下限确定逆变器转折频率。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆变器参数计算步骤还包括：

由于滤波器上谐波分量远小于基波分量，忽略掉谐波分量后LC滤波器消耗的无功功率Q_f为：

Q_f＝ω₁L_fI_i1²+ω₁C_fV_o1²

其中，ω1为基波角频率，I_i1为滤波电感电流基波有效值，V_o1为滤波电容电压基波有效值；

以逆变器滤波器消耗无功功率最小为原则，求解滤波电感值、电容值为：

C_f＝1/(ω_n²L_f)；

其中，I_o为逆变器输出电流，

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆变器双闭环PI增益计算步骤还包括：

忽略滤波电感上的寄生电阻，按既保证系统具有良好的快速性同时兼具一定的抗扰性的II型系统，采用振荡指标法中的闭环幅频特性峰值最小准则推得电流环PI增益为：

电压环PI增益为：

其中，T_s为电流内环采样周期，T_c电流内环设计法化简后的惯性时间常数，T_v为电压外环采样周期。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态补偿控制器参数计算步骤还包括：

建立基于鲁棒残差生成器的动态补偿控制结构，龙伯格状态生成器基础上推导出dr生成器，所述dr生成器的状态空间方程为：

根据所述dr生成器的状态空间方程增加电流环补偿控制器，生成电压电流双闭环与动态补偿控制器控制结构；

根据多逆变器并联拓扑的状态空间模型计算电压环动态补偿控制器参数，并根据所述电压动态补偿控制器参数计算电流环动态补偿控制器参数。

7.一种基于鲁棒残差生成器的逆变器并联扰动前馈补偿控制系统，其特征在于，所述系统包括：

逆变器参数计算模块，用于建立多逆变器并联拓扑并计算所述拓扑的状态空间模型，计算滤波器无功功率最小时逆变器的滤波电感值、电容值及转折频率；

逆变器双闭环PI增益计算模块，用于基于所述滤波电感值、电容值的逆变器参数确定电流环PI增益，并根据相应电流环PI增益计算双闭环的电压环PI增益；

动态补偿控制器参数计算模块，用于建立基于鲁棒残差生成器的动态补偿控制结构，根据多逆变器并联拓扑的状态空间模型计算电压环动态补偿控制器参数，并根据所述电压动态补偿控制器参数计算电流环动态补偿控制器参数；

逆变器前馈控制模块，用于基于所述逆变器参数、逆变器双闭环PI增益及动态补偿控制器参数在所述多逆变器并联拓扑采用下垂控制时，根据每台逆变器的输出电流对所述多逆变器并联拓扑中的每台逆变器增加基于动态补偿控制器的前馈控制，实现对所述多逆变器并联拓扑的控制。