[发明专利]单相逆变控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及逆变控制技术，特别是涉及一种单相逆变控制方法及系统。

背景技术

目前，新能源越来越受到关注，但大部分新能源装置的频率和电压不稳定，不能直接并入电网或直接给负载供电。因此，逆变控制技术是更好的使用新能源发电的一项重要部分。逆变控制技术主要有：无差拍控制、重复控制、比例积分(PI)控制等，其中，应用最为广泛的是PI控制器(Proportional Integral Controller)。对于交流逆变器，其给定的信号和反馈量是交流量，采用PI控制器不能实现误差跟随，且PI控制器对周期干扰信号没有抗干扰能力，从而导致输出稳态误差大，使逆变器输出电压的谐波增大，降低电能质量。针对PI控制器存在的以上缺点，一般的解决方案为直接将三相逆变器输出的三相交流量通过相应变换，得到旋转坐标系中的直流分量，将直流分量直接利用PI控制器进行控制。

而在单相逆变器中只有一相交流量，无法直接利用上述变换得到旋转坐标系中的直流分量，对于单相逆变器存在的这种问题，传统技术一般通过时间滞后或相移技术，构造出虚拟两相交流信号或三相交流信号，但在实现过程中，发明人发现传统技术至少存在如下问题：首先，直接的进行相位滞后并不能保证严格的相位相差90°或120°；其次，直接将输出的交流量进行坐标变换从而得到直流量的方法，对频率变化及谐波都非常敏感，容易使输出的直流分量含有较多的纹波。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种单相逆变控制方法及系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种单相逆变控制方法，可以包括以下步骤：

获取单相逆变器输出的电压信号和电流信号，并根据正弦跟踪算法，分别生成电压信号在两相静止坐标系上相互正交的两相电压信号v_α、v_β以及电流信号在两相静止坐标系上相互正交的两相电流信号i_α、i_β；

通过派克变换，分别获取两相电压信号的直流电压分量v_d、v_q和两相电流信号的直流电流分量i_d、i_q；

根据预设的参考电压v_{d_ref}、v_{q_ref}和直流电压分量v_d、v_q，获取电压误差e_vd和e_vq，并通过PI控制器处理电压误差e_vd和e_vq，得到参考电流信号i_{d_ref}、i_{q_ref}；

根据参考电流信号i_{d_ref}、i_{q_ref}和直流电流分量i_d、i_q，得到电流误差信号e_id和e_iq；

依次通过PI控制器和派克逆变换处理电流误差信号e_id和e_iq，得到对单相逆变器进行控制的控制量。

另一方面，本发明实施例还提供了一种单相逆变控制系统，可以包括：

两相信号获取单元，用于获取单相逆变器输出的电压信号和电流信号，并根据正弦跟踪算法，分别生成电压信号在两相静止坐标系上相互正交的两相电压信号v_α、v_β以及电流信号在两相静止坐标系上相互正交的两相电流信号i_α、i_β；

直流分量提取单元，用于通过派克变换，分别获取两相电压信号的直流电压分量v_d、v_q和两相电流信号的直流电流分量i_d、i_q；