[发明专利]基于自适应IIR滤波环节的LCL型SAPF鲁棒电流控制方法

权利要求书

1.基于自适应IIR滤波环节的LCL型SAPF鲁棒电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：逆变侧电流控制回路、电网电流控制回路和公共耦合点电压前馈支路；

所述逆变侧电流控制回路采用基于LCL初始谐振频率f_r0离线自适应的IIR延迟补偿环节G_IIR1(z)来调节逆变侧电流i_inv，使其准确跟随逆变侧电流参考值i_inv^*；

所述电网电流控制回路采用电网电流控制器G_ch(z)来准确调节电网电流i_s的谐波分量，使其跟随电网谐波电流参考值i_sh^*＝0；所述电网电流控制器由比例单元和高频谐振单元级联而成，表达式为

其中，K_pf为谐波比例增益；K_rn、φ_n、ω_n分别为各高频谐振单元的谐振增益、补偿相角和谐振角频率；ω_n＝nω₁，n＝6k±1是谐波次数，k∈[1,2,3,4]；T_s为采样周期；

所述公共耦合点电压前馈支路采用基于谐波含量在线自适应的IIR滤波前馈环节G_IIR2(z)与公共耦合点电压u_g相乘，将其输出叠加至其他电流控制器输出中。

2.根据权利要求1所述基于自适应IIR滤波环节的LCL型SAPF鲁棒电流控制方法，其特征在于，所述LCL初始谐振频率f_r0的表达式为

其中，L₁、L₂、C_f分别为LCL滤波器的逆变侧电感、网侧电感和滤波电容；

所述IIR延迟补偿环节G_IIR1(z)的表达式为

其中，a₁、a₂为延迟补偿系数；K_piinv为增益系数，其稳定取值上限可由逆变侧电流环路增益T_iinv(z)的闭环根轨迹得到；所述逆变侧电流环路增益的表达式为

其中，b₁和b₂为阶数系数，其取值由LCL初始谐振频率离线自适应律确定；所述离线自适应律为

逆变侧电流反馈的有源阻尼区域由逆变侧电流反馈等效阻抗Z_eq(ω)的电阻部分决定，所述等效阻抗的表达式为

其中，R_eq(ω)为Z_eq(ω)的电阻部分，R_eq(ω)为Z_eq(ω)的感抗部分，ω为角频率。

3.根据权利要求1所述基于自适应IIR滤波环节的LCL型SAPF鲁棒电流控制方法，其特征在于，所述IIR滤波前馈环节G_IIR2(z)的表达式为

其中，T_s为采样周期；ω_Lp1为第一低通截止频率，选取为SAPF的最高谐波补偿角频率；ω_Lp2为第二低通截止频率，选取为200～400Hz；m₁和m₂为阶数系数；

所述公共耦合点电压的谐波含量由离散傅里叶变换计算得到，表达式为

其中，第i次谐波电压幅值u_gi的表达式为

其中，m为整数；f_i为i次谐波电压频率，f_i＝i·f₁，f₁为基波电压频率；N＝f_s/f₁，f_s为采样频率。

4.根据权利要求3所述基于自适应IIR滤波环节的LCL型SAPF鲁棒电流控制方法，其特征在于，所述m₁和所述m₂取值由谐波含量在线自适应律确定，所述谐波含量在线自适应律可分成启动在线自适应律和并网在线自适应律。