[发明专利]基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子变流器控制技术领域，特别是涉及基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制系统及方法。

背景技术

大功率离网逆变器是分布式新能源微电网的重要电力电子装置，将直流母线的直流电压逆变为工频正弦波电压，以实现稳定整个微电网交流母线电压和提供功率给交流负荷的重要作用。

为很好地补偿各种负荷的变化，大功率离网逆变器通常采用基于dq变换的矢量控制方法，并引入输出电感的电流前馈控制。电感电流前馈控制可以提高动态性能，并减小矢量控制的调节压力，以提高系统的稳定性和输出电压质量。

输出电感电流前馈控制信号通常可通过以下两种方法获得：方法一是对电感电流求导，并进行适当的滤波和限幅，经比例环节后得到abc三相静止坐标系下的前馈控制信号；方法二是基于dq变换获取dq坐标系下的前馈控制信号。方法一实现方式简单，但存在控制延时、导致逆变器稳定性变差的问题；方法二可很好地完成电感电流前馈控制对逆变器输出性能的提高，但是需考虑各种谐波在dq坐标系下正负序及前馈控制极性的问题，实现方式较复杂，在数字控制下需耗费更多的计算资源。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制系统，通过反馈控制获得电感电流的前馈控制信号，不需引入求导环节或复杂的dq坐标系下的前馈控制，良好的稳定性和动态性能得到了保证，同时节省了计算资源。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于反馈控制获取电感电流前馈控制信号的逆变器控制系统，其包括：

输出电压反馈控制模块，用于将三相输出电压采样信号v_OA、v_OB、v_OC进行基频dq变换，得到dq坐标系下的电压反馈信号v_Od、v_Oq；所得的两个电压反馈信号v_Od、v_Oq分别与其参考值v_Odref、v_Oqref作比较，其差分别通过第一PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的指令信号i_Cdref、i_Cqref；

输出电容电流反馈控制模块，用于将三相电容电流采样信号i_CA、i_CB、i_CC进行基频dq变换，得到dq坐标系下的电容电流反馈信号i_Cd、i_Cq；所得的两个电容电流反馈信号i_Cd、i_Cq分别与其指令信号i_Cdref、i_Cqref作比较，其差分别通过第二PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的电容电流反馈控制信号v_Odreg1、vO_qreg1；

输出电感电流前馈控制模块，用于将三相电感电流采样信号i_LA、i_LB、i_LC分别与电感电流反馈信号i_LA0、i_LB0、i_LC0作差，并分别经第三PI调节器得到三相电感压降v_LA、v_LB、v_LC，其中电感电流反馈信号i_LA0、i_LB0、i_LC0分别由三相电感压降v_LA、v_LB、v_LC经1/L环节和积分环节后获得，L为工频变压器漏抗的电感量；三相电感压降v_LA、v_LB、v_LC分别乘以K₁得到abc坐标系下的电感电流前馈控制信号v_OAreg1、v_OBreg1、v_OCreg1，其中K₁为正实数常量；