[发明专利]一种适用于并网逆变器的无电流传感器型进网电流控制方法

说明书

本发明涉及一种适用于并网逆变器的无电流传感器型进网电流控制方法，涉及由并网逆变器主电路和并网逆变器控制电路组成的系统，并网逆变器控制电路包括进网电流开环控制模块和PWM产生模块，进网电流开环控制模块包括第一比例调节器、第二比例调节器、延时器和加法器，第一比例调节器和第二比例调节器的输入端均引出作为进网电流参考信号输入端，第一比例调节器的输出端连接加法器的输入端，第二比例调节器的输出端连接延时器的输入端，延时器的输出端连接加法器的输入端，加法器的输出端连接PWM产生模块。本系统采用的开环电流控制方法能够实现进网交流电流无静差跟踪进网电流参考信号，能够适应电网谐波、不平衡和故障等恶劣运行情景。

技术领域

本发明涉及并网逆变器进网电流控制技术领域，尤其涉及一种适用于接入各种电压等级电网的并网逆变器电流控制策略，具体地说是一种适用于并网逆变器的无电流传感器型进网电流控制方法。

背景技术

当前新能源快速发展，如光伏电站、风力发电场等，需要大量并网逆变器实现电能送入传统电网；同时，海上风电特别适合以高压直流输电方式送入交流电网系统。因此，大量的连接直流系统和交流电网的电力电子变换器在电力系统的不同电压等级网中运行。

当并网逆变器将电能送入交流电网时普遍采用进网电流控制，以保证系统运行稳定和提高输入电能质量。当前主流的进网电流控制方法有基于DQ旋转坐标的比例积分(PI)闭环控制和基于静止坐标下的比例谐振(PR)闭环控制，以达到进网电流的无静差跟踪。其中，基于DQ旋转坐标的PI闭环控制需要进行复杂的坐标变换和反变换，而且电网频率变化时必须改变坐标变换的旋转频率；静止坐标下的PR闭环控制不需要进行坐标变换，但电网频率变化时需要重新设计PR控制器参数以达到预期性能，或控制性能下降。另外，上述两种方案在电网电压不平衡、故障等情景下控制性能急剧下降，设计难度大幅增加。通过对系统环路进行分析可以发现，目前普遍采用的基于闭环反馈的控制思路把电网运行参数变化和运行状态不确定性等包含到控制器闭环中，增加了逆变器的控制器设计难度和运行风险。容易与电网发生谐振和连锁故障反应。

鉴于现有进网电流控制方法中存在的技术问题，迫切的需要一种能够应付电网电压频率变化、滤波器参数变化和开关管不一致性等运行工况以及适应电网谐波、不平衡和故障等恶劣运行情景的并网逆变器电流开环控制方案，以使得并网进网电流控制将使并网逆变器不受电网运行参数和运行状态的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于并网逆变器的无电流传感器型进网电流控制方法，以解决目前基于DQ旋转坐标的PI闭环控制和静止坐标下的PR闭环控制存在的控制器结构复杂、参数设计困难且适应性差和并网适应能力差等难题。