[发明专利]不平衡负载条件下微网逆变器的电压平衡控制方法

权利要求书

1.一种不平衡负载条件下微网逆变器的电压平衡控制方法，其特征在于，本控制方法所涉及的微网逆变器电路拓扑包括如下结构：直流侧电源电压为u_dc；直流侧电源与三相全桥电路相连接，三相全桥电路由6个开关管s₁、s₂、s₃、s₄、s₅、s₆串并联组成；u_a、u_b、u_c为逆变器三个桥臂中点电压；三个桥臂中点处接入LC低通滤波器，L是滤波电感，R是滤波电感内阻，C为滤波电容；i_La、i_Lb、i_Lc为逆变器三相电感电流，u_Ca、u_Cb、u_Cc为逆变器三相输出电压，i_Oa、i_Ob、i_Oc为逆变器三相输出电流；

所述的电压平衡控制方法包括以下步骤：

步骤1，采样逆变器三相输出电压u_Ca、u_Cb、u_Cc和逆变器三相输出电流i_Oa、i_Ob、i_Oc，并进行abc坐标系到αβ坐标系的变换，得到逆变器输出电压αβ轴分量u_Cα、u_Cβ和逆变器输出电流αβ轴分量i_Oα、i_Oβ；

步骤2，利用步骤1得到的逆变器输出电压αβ轴分量u_Cα、u_Cβ和逆变器输出电流αβ轴分量i_Oα、i_Oβ，根据瞬时无功功率理论计算得到瞬时输出有功功率p和瞬时输出无功功率q；

步骤3，利用步骤2得到的瞬时输出有功功率p和瞬时输出无功功率q，根据下垂特性计算得到逆变器输出电压幅值参考值U和逆变器输出电压角频率参考值ω，并将逆变器输出电压角频率参考值ω通过积分环节后得到逆变器输出电压相位参考值θ；所述积分环节传递函数的表达式为：逆变器输出电压相位参考值θ的表达式为：θ＝∫ωdt，其中，s为拉普拉斯算子，t为积分时间；

步骤4，利用步骤3所得到的逆变器输出电压相位参考值θ，对步骤1所得到逆变器输出电压αβ轴分量u_Cα、u_Cβ进行αβ坐标系到dq坐标系的变换，得到逆变器输出电压dq轴分量u_Cd、u_Cq；采样逆变器三相电感电流i_La、i_Lb、i_Lc并利用步骤3所得到的逆变器输出电压相位参考值θ对其进行abc坐标系到dq坐标系的变换，得到逆变器电感电流dq轴分量i_Ld、i_Lq；

步骤5，令逆变器输出电压d轴参考值u_{Cd_ref}为步骤3所得到的逆变器输出电压幅值参考值U，逆变器输出电压q轴参考值u_{Cq_ref}为零伏，利用步骤4所得的逆变器输出电压dq轴分量u_Cd、u_Cq和逆变器电感电流dq轴分量i_Ld、i_Lq，经过输出电压外环和电感电流内环双环控制后，得到电感电流内环输出信号u_d1、u_q1；

步骤6，将步骤4所得到的逆变器输出电压dq轴分量u_Cd、u_Cq通过高通滤波器后得到100Hz脉动量u_Cdn、u_Cqn，并令该100Hz脉动量u_Cdn、u_Cqn为负序电压反馈值；令负序电压参考值u_{Cdn_ref}、u_{Cqn_ref}均为零伏，将负序电压参考值与负序电压反馈值作差后通过谐振控制器，将谐振控制器的输出信号u_d2、u_q2与步骤5中的电感电流内环输出信号u_d1、u_q1进行叠加，得到逆变器调制波信号u_d、u_q，利用该逆变器调制波信号u_d、u_q进行调制后，即可实现逆变器输出电压的平衡控制。