[发明专利]一种适用于弱电网的并网逆变器改进H∞控制方法

说明书

本发明公开了一种适用于弱电网的并网逆变器改进H∞控制方法，它包括所述方法步骤如下：S1：通过并网逆变器中的电气参数及控制参数建立并网逆变器传统H∞控制模型；S2：采用间接控制律处理步骤S1中的控制模型，消除传统H∞中会受电网阻抗影响，而导致控制器参数和结构发生变化的项；S3：利用H∞理论求取改进H∞控制的控制器增益。本发明取得的有益效果是：消除电网阻抗对并网逆变器输出电流的影响，使得弱电网下并网逆变器系统能够稳定，并且输出电流能够精确的跟踪给定值并具有良好的电流质量。

技术领域

本发明涉及并网逆变器技术领域，特别是一种适用于弱电网的并网逆变器改进H∞控制方法。

背景技术

现有的基于传统的H∞控制的并网逆变器电流控制方法，在弱电网条件下运行时，由于电网等效阻抗(包含线路、变压器等阻抗)的影响，它的控制效果受到影响，即并网逆变器输出电能不能准确跟踪给定的电流值，出现较大的跟踪误差和电流畸变。

为了解决上述问题，本发明提出一种适用于弱电网的并网逆变器改进H∞控制方法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的就是提供一种适用于弱电网的并网逆变器改进H∞控制方法，能够使得并网逆变器的输出电流在较大电网阻抗的影响下，依然能够保持稳定并具有良好的电流质量。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，一种适用于弱电网的并网逆变器改进H∞控制方法，它包括有：所述方法步骤如下：

S1：通过并网逆变器中的电气参数及控制参数建立并网逆变器传统H∞控制模型；

S2：采用间接控制律处理步骤S1中的控制模型，消除传统H∞中会受电网阻抗影响，而导致控制器参数和结构发生变化的项；

S3：利用H∞理论求取改进H∞控制的控制器增益。

进一步，其特征在于，步骤S1中并网逆变器传统H∞控制模型的建立如下：

式中，为状态变量为微分，为系统变量参数，为输入变量参数，w(t)为死区干扰，为并网逆变器输出电流的给定值，x(t)为状态变量，

进一步，步骤S2的处理方法如下：将所述步骤S1中并网逆变器传统H∞控制模型等效输入u(t)为：

引入间接控制量式中k_p为比例系数，k_i为积分系数。

进一步，将传统H∞控制中等效输入转化为：

可消除电网阻抗对并网逆变器等效输入的影响，比例系数和积分系数的设计与后面控制器增益的设计是独立的。

进一步，步骤S3的处理方法如下：定义观测变量z(t)＝x(t)，并取Lyapunov泛函为：

V(x)＝x²(t)；

则若存在正实数p、y，使得以下线性矩阵不等式有解：

则改进H∞并网逆变器系统能够渐进稳定，并网逆变器输出电流能够渐进跟踪电流给定值，具有干扰抑制度γ。

进一步，满足条件的H∞控制器为：

即有输入正弦脉宽调制的占空比函数为：

最后通过线性矩阵不等式可以求得相应的控制器增益k及其对应的干扰抑制度γ。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：