[发明专利]一种单相LC型并网逆变器双闭环控制方法与系统

说明书

本发明属于电力逆变器控制技术领域，公开了一种单相LC型并网逆变器双闭环控制方法和系统，方法包括以下步骤：S101、对直流侧电压参考值V_d*与实际值V_d求差，并根据电压差值得到二次侧滤波电感电流幅值；S102：取电网电压信号V_s，经过锁相环PLL得到标准单位正弦信号sinωt；S103：将二次侧滤波电感电流幅值信号与单位正弦信号相乘得到电感电流标准参考值，与电感电流实际值I_L做差，根据电感电流差值得到调制信号；S104：调制信号输入到SPWM模块，得到四个驱动信号，控制单相LC型并网逆变器开关器件的关断与导通。本发明具有较强的谐波抑制能力，能大大降低并网电流的谐波含量。

技术领域

本发明涉及一种单相LC型并网逆变器双闭环控制方法和系统，属于电力逆变器控制技术领域。

背景技术

当今社会环境污染和能源危机问题日益突出，以光伏、风电为代表的高比例可再生清洁能源并网成为解决当前社会的环境污染问题、优化能源结构、构建坚强智能电网的关键技术。然而，新能源也有着负面的影响，可再生能源发电具有随机性、间歇性，以及大量非线性电力电子装置的使用，将给电网带来复杂的谐波问题，如何减小谐波含量，实现高效、优质并网将成为当前社会广泛关注的问题。

并网逆变器是新能源并入大电网的重要电力设备，它能有效地将新能源的电能转换为可接入电网的交流电。逆变器的控制技术主要有：比例积分控制、比例谐振控制、滞环电流控制、重复控制和滑模控制等。每种控制方法都有优点和局限性，例如传统的PR(Proportional resonant，比例谐振)控制器可以很好的跟踪指定频率信号，但当频率波动时控制系效果较差，考虑到在工程实际中电网频率存在波动，因此传统的PR控制器不能满足要求。要想得到较好地抑制谐波信号，提升并网波形质量，使用双环控制是一种常用的方法。因此，研究单相LC型并网逆变器双闭环控制具有重要理论和实际意义。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种单相LC型并网逆变器双闭环控制系统和方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种单相LC型并网逆变器双闭环控制方法，包括以下步骤：

S101、对直流侧电压参考值V_d*与实际值V_d求差，并根据电压差值得到二次侧滤波电感电流幅值；

S102：取电网电压信号V_s，经过锁相环PLL得到标准单位正弦信号sinωt；

S103：将二次侧滤波电感电流幅值信号与单位正弦信号相乘得到电感电流标准参考值，与电感电流实际值I_L做差，根据电感电流差值得到调制信号；

S104：调制信号输入到SPWM模块，得到四个驱动信号，控制单相LC型并网逆变器开关器件的关断与导通。

所述步骤S101中，通过外环控制器PI将直流侧电压参考值V_d*与实际值V_d的差值转化为二次侧滤波电感电流幅值；

所述外环控制器PI包括比例积分控制器和低通滤波器，其传递函数G_v(s)满足以下公式；

其中，K_P为比例积分控制器的比例系数；K_I为积分系数；ω_p为低通滤波器的特征角频率，s代表复参变量。

所述比例积分控制器的比例系数K_P取2.78，积分系数K_I取83.33，低通滤波器的特征角频率ω_p取150rad/s。