[发明专利]基于单周期和双电流环控制的Z源逆变器并网控制方法

权利要求书

1.一种基于单周期和双电流环控制的Z源逆变器并网控制方法，Z源逆变器将直流输入逆变为交流输出，逆变器输出信号通过LCL滤波器滤波后并入电网；控制部分包括：用于检测并网电流和滤波电容电流的检测变送器、用于检测Z源电容电压的检测变送器、电网电压三相锁相环模块、将三相静止坐标系下的并网电流转换成两相旋转坐标系下两相电流的两个坐标变换单元、将两相旋转坐标系下电流内环输出转换成三相静止坐标系的第三变换单元、2个对并网电流信号误差信号进行控制的PI控制器和2个对电流内环误差信号进行控制的P控制器、1个对电容电压误差信号进行控制的PI控制器和单周期控制模块；其特征在于，

首先将三相静止坐标系下的并网电流检测信号i_4a、i_4b、i_4c变换成两相坐旋转标系下的电流信号i_4d、i_4q，将三相静止坐标系下的滤波电容电流检测信号i_ca、i_cb、i_cc变换成两相旋转坐标系下的电流i_cd、i_cq；将并网电流外环两个参考信号i_4d^*和i_4q^*与两相坐标系下的电流信号i_4d、i_4q分别进行作差，将两个误差信号分别经过两个PI控制器进行调节后的输出信号作为电容电流内环的两个参考信号i_cd^*、i_cq^*，将电容电流内环两个参考信号i_cd^*、i_cq^*与两相旋转坐标系下的电流i_cd、i_cq作差，将其差值分别经过两个内环P控制器调节后的输出信号经过两相旋转坐标系变换到三相静止坐标系，变换后的三相输出信号作为单周期控制器的输入三相电流参考信号；

检测Z源逆变器的Z源电容电压V_C，将Z源电容电压的参考值V_Cref与实际测量值V_C进行作差，将差值信号经过PI控制器得到直通控制信号与单周期控制器输出的六路脉冲控制信号进行合成得到最终的Z源逆变器开关的六路驱动信号，该驱动信号经过驱动电路后控制逆变器开关管的接通与关断，进而控制并网逆变器系统入网电流的幅值和相位，系统坐标变换所需的相位信号由电网电压经过锁相环得到；所述单周期控制器的单周期控制方程为：

式中，i_Ca、i_Cb、i_Cc为单周期控制器的输入三相电流参考信号，v_i为Z源逆变器输出电压，K₀为三相LCL滤波器的电容电流和电容电压的比例系数，k为通解系数，单周期控制器输入与输出之间的传递函数为GOCC(s)＝K，这是一个固定不变的常数；

单周期控制方程中的占空比d_m，m＝a,b,c，的取值范围是[0,1]，得到k和K的选取限制关系为:

0≤d_m＝k+K≤1。