[发明专利]并网逆变器中相位补偿谐振控制器的设计方法

权利要求书

1.一种并网逆变器中相位补偿谐振控制器的设计方法，其特征是：首先忽略谐振控制器的作用，求取相位补偿谐振控制器的比例系数；再根据基波参考电流的稳态跟踪误差要求，以及各谐振控制器的响应速度，求取相位补偿谐振控制器的各次谐波系数；进而获得各谐振控制器的最大相位滞后角；最后综合并网逆变器系统和谐振控制器的相位滞后，求取相位补偿谐振控制器的相位超前角。

2.根据权利要求1所述的并网逆变器中相位补偿谐振控制器的设计方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、忽略谐振控制器的作用，设定相位补偿谐振控制器比例系数K_p满足式(1)：

其中：

T_s为并网逆变器的采样周期；K_pwm为逆变桥增益；

L₁为LCL滤波器的逆变侧电感，L₂为电网侧电感；

γ₀为忽略谐振控制器作用下系统相位裕度的最小设定值；

步骤2、根据基波参考电流稳态跟踪误差的要求，以及各谐振控制器的响应速度，设定相位补偿谐振控制器基波系数K₁满足式(2)：

其中：

M₁为系统开环传递函数在基波角频率下的幅值；

ω₁为电网的基波角频率；η为逆变器基波参考电流的稳态跟踪误差最小设定值；

设置相位补偿谐振控制器的各次谐波系数K₅、K₇、K₁₁和K₁₃均与相位补偿谐振控制器基波系数K₁相等，即：K₅＝K₇＝K₁₁＝K₁₃＝K₁，使各谐振控制器具有相同带宽；

步骤3、按式(3)计算获得各谐振控制器的最大相位滞后角A_h，h＝1,5,7,11,13；

其中，K_h为包括相位补偿谐振控制器基波系数K₁在内的相位补偿谐振控制器的各次谐波系数，h＝1,5,7,11,13；

步骤4、综合考虑并网逆变器系统和谐振控制器的相位滞后，按式(4)计算获得相位补偿谐振控制器的相位超前角θ_h，h＝1,5,7,11,13；

γ为考虑谐振控制器作用下系统的相位裕度的最小设定值；

步骤5、构建由式(5)所表征的相位补偿谐振控制器的传递函数G_c(s)，完成相位补偿谐振控制器的设计；

式(5)中：

K_p是由步骤1获得的相位补偿谐振控制器比例系数；

K_h是由步骤2获得的相位补偿谐振控制器的各次谐波系数；

θ_h是由步骤4获得的相位补偿谐振控制器的相位超前角；

s为拉普拉斯算子；ζ为阻尼因子。