[发明专利]一种双buck并网逆变器半周期电流畸变抑制系统及其方法

摘要

本发明公开了一种双buck并网逆变器半周期工作电流畸变抑制系统及其方法，本发明通过对双buck拓扑中buck单元半周期工作状态的分析，确立buck单元工作在电流连续模式和电流断续模式的不同区间，并建立电流连续和断续模式切换时刻和进网电流幅值的对应关系。在电流断续模式下，根据buck单元电压增益和占空比之间的非线性关系，对电流环调节器输出进行调制波等效线性化的修正，使调节器输出到桥臂电压的增益和电流连续时保持一致。本发明通过减小占空比减小电流纹波及电流导通时间，避免了传统控制中因为电感电流纹波带来的电流畸变问题，使半周期工作的双buck逆变器不仅高效可靠，同时实现进网电流低谐波，更有利于双buck拓扑应用在并网逆变器中。

主权项

1.一种双buck并网逆变器半周期工作电流畸变抑制系统，其特征在于：包括三相双buck逆变器主电路及其控制系统；所述三相双buck逆变器主电路包括直流侧电容、三相双buck桥臂以及三相LCL滤波器；其两个接口分别连接直流源(1)和电网(3)；所述三相双buck桥臂由三个单相双buck桥臂并联而成；每个单相双buck桥臂由正负两个buck单元组合而成，正/负buck单元由一个IGBT开关管、一个二极管及一个电感构成；所述控制系统包括采样电路(4)、DSP控制单元(5)和驱动电路(6)；所述采样电路(4)包括三相电网电压采样、三相进网电流采样、直流侧电压采样、直流侧电流采样；所述DSP控制单元(5)由锁相(7)、电流调节器(8)、调制波整形环节(9)和半周期驱动逻辑环节(10)构成；所述控制系统采样三相电网电压并通过所述锁相(7)提取电压相角，作为电流的相角基准；电流的幅值基准由功率确定，电流的相角基准和幅值基准构成电流基准；所述系统将电流基准和采样的三相进网电流反馈的误差送入电流调节器(8)，进行电网电流的闭环调节，所述电流调节器(8)的输出送入调制波整形环节(9)生成调制波；所述调制波整形环节(9)判断当前buck单元是否工作在电流断续模式，并进行调制波的等效线性化修正；根据断续工作时的逆变桥增益和占空比的关系，计算得到等效线性化后的占空比和调制波，调制波送入半周期驱动逻辑环节(10)；所述半周期驱动逻辑环节(10)将调制波和载波比较，输出IGBT的开关信号，并屏蔽buck单元不工作半周的驱动信号；所述驱动电路(6)对所述DSP控制单元(5)输出的开关驱动信号进行功率放大和电源隔离后，驱动三相桥臂的六个IGBT开关管。