[发明专利]一种反馈有源阻尼的控制系统及其控制方法

说明书

本发明涉及并网逆变器控制技术领域，公开了一种反馈有源阻尼的控制系统及其控制方法，所述控制系统包括LCL型并网逆变器主控制回路和微分反馈网侧电感电压实现有源阻尼电路支路；所述微分反馈网侧电感电压实现有源阻尼电路包括：第一比例调节器、第二比例调节器、延迟模块、减法器和阻尼支路反馈系数调节器，测量得到的网侧电感及其寄生电阻的电压信号，经过第一比例调节器、第二比例调节器、延迟模块、减法器的作用后，再经由阻尼支路反馈系数调节器的输出端反馈到主控回路中；所述控制方法在有效抑制LCL滤波器谐振的基础上，不仅能解决常规微分方法降低LCL滤波器低频增益的问题，还能够有效地抑制电网背景谐波对进网电流的影响。

技术领域

本发明涉及并网逆变器控制技术领域，具体的是一种反馈有源阻尼的控制系统及其控制方法。

背景技术

在实现相同滤波效果的前提下，LCL滤波器相比单L滤波器具有体积小、成本低的优势，但易发生谐振导致并网系统失稳。抑制LCL滤波器谐振常见方法可分为无源阻尼和有源阻尼两类，其中无源阻尼实现简单且不受开关频率限制，但增加了系统损耗。

通过反馈LCL滤波器状态量实现有源阻尼，具有实现简单、控制灵活、鲁棒性强的优点。已有方法中，滤波电容电流比例反馈有源阻尼因算法简单得到了广泛应用，但是由于电容电流脉动大，实际应用中存在难以精确采样的缺点。理论推导可知对网侧电感电压反馈能够取得相同的阻尼效果，并且对电网背景谐波具有较好的抑制作用。实际应用中为了方便检测以及在一些应用场合节省传感器个数，通常测量滤波电容以及电网的电压，间接获得网侧电感电压，但是检测到的电压中包含寄生电阻电压并且难以分离。如果对测得的电压直接采用常规微分实现方法进行反馈，会导致反馈后的微分电压幅值偏大，虽然也能够抑制谐振尖峰，但会降低LCL滤波器的低频增益，因此网侧电感电压反馈有源阻尼方法未能被广泛的应用。

但是考虑到网侧电感电压反馈有源阻尼，能够抑制电网背景谐波，以及相比其它有源阻尼方法在一些应用场合能节省高精度传感器个数。因此，如果能够找到一种可以消除寄生电阻影响的微分环节实现方法，不仅能够节省系统成本，也能够提升进网电流质量，将具有重要的实用价值。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种反馈有源阻尼的控制系统及其控制方法，所述控制系统包括LCL型并网逆变器主控制回路和微分反馈网侧电感电压实现有源阻尼电路支路；所述微分反馈网侧电感电压实现有源阻尼电路包括：第一比例调节器、第二比例调节器、延迟模块、减法器和阻尼支路反馈系数调节器，第一比例调节器、第二比例调节器输入端接入测量得到的网侧电感及其寄生电阻的电压信号，第一比例调节器的输出端连接减法器的输入端，第二比例调节器的输出端连接延迟模块的输入端，延迟模块的输出端连接减法器的输入端，减法器的输出端连接阻尼支路反馈系数调节器的输入端，阻尼支路反馈系数调节器的输出端连接到主控回路中，所述控制方法在有效抑制LCL滤波器谐振的基础上，不仅能解决常规微分方法降低LCL滤波器低频增益的问题，还能够有效地抑制电网背景谐波对进网电流的影响。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种反馈有源阻尼的控制系统，所述控制系统包括LCL型并网逆变器主控制回路和电路支路；

所述电路支路包括：第一比例调节器、第二比例调节器、延迟模块、减法器和阻尼支路反馈系数调节器。

进一步的，所述网侧电感及其寄生电阻的电压经过测量后，分别与第一比例调节器与第二比例调节器的输入端相连。

进一步的，所述滤波电容电压经过测量后，分别与第一比例调节器与第二比例调节器的输入端相连。

进一步的，所述延迟模块的输入端连接第二比例调节器的输出端，所述延迟模块的输出端连接减法器的输入端。

进一步的，所述减法器的输入端分别与第一比例调节器输出端、延迟模块输出端连接，所述减法器的输出端与阻尼支路反馈系数调节器的输入端连接。