[发明专利]一种基于虚拟阻抗校正法的并网电流控制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟阻抗校正法的并网电流控制方法，包括有：直流电源连接逆变器单元，逆变器的输出与LCL滤波器单元连接，滤波后接入PCC点，其特征在于，所述控制方法具体步骤如下：

S1：电容电流检测信号采样后与电容电流反馈环节连接；并网电压检测信号采样后与并网电流反馈环节连接；

S2：并网电压检测信号采样后与锁相环环节以及分频段补偿电网电压前馈环节连接；锁相环输出还与并网电流基准产生单元连接，所述并网电流基准产生单元还与并网电流基准幅值连接；

S3：并网电流反馈环节的输出以及并网电流基准产生单元的输出均与并网电流比较单元连接，并网电流比较单元的输出与电流调节器连接；

S4：电流调节器的输出、分频段补偿电网电压前馈环节的输出以及电容电流反馈环节的输出均与调制信号控制单元连接；

S5：调制信号控制单元的输出与PWM单元连接，所述PWM单元的输出与逆变器连接；

还包括有：将并网逆变器的输出阻抗模型进行低频段、中频段和高频段的划分，划分为容性的低频段、阻容性的中频段以及阻感性的高频段；

并利用电网电压前馈的方式引入含有不同频段补偿因子的校正阻抗，通过调节中频段和低频段补偿因子从而得到经过校正的并网逆变器输出阻抗模型；

根据输出阻抗在不同频段展现出的特性，可将其简化为如下表达式：

其中，Z_simplified(s)为输出阻抗；s为拉普拉斯算子，C₀为输出阻抗的电容组成部分；R₀为输出阻抗的电阻组成部分；L₀为输出阻抗的电感组成部分；

引入改进的虚拟阻抗补偿因子K₁、K₂和K₃对输出阻抗进行分频段重塑；采用电网电压前馈的方式引入校正阻抗Zc(s)，校正阻抗Zc(s)有如下表达式：

以并联虚拟阻抗的方式引入一个可分频段调节的电网电压前馈函数G(s)，前馈函数G(s)的表达式如下：

得出分频段重塑后的等效输出阻抗为：

式中，Z_o为输出阻抗，M(s)为并网逆变器的等效输出阻抗与原输出阻抗之比；G_d(s)为数字控制系统的等效延时传递函数。

2.如权利要求1所述的基于虚拟阻抗校正法的并网电流控制方法，其特征在于，对单相LCL型并网逆变器控制系统利用阻抗分析法建模，根据模型得到逆变桥增益G_inv(s)的表达式为：

其中，V_in为直流母线电压，V_tri为三角载波幅值，s为拉普拉斯算子，Ts为系统的开关周期，K_PWM为PWM逆变环节，G_d(s)为数字控制系统的等效延时传递函数，其涵盖了一拍采样计算延时和半拍零阶保持器ZOH固有特性延时。

3.如权利要求2所述的基于虚拟阻抗校正法的并网电流控制方法，其特征在于，所述模型还包括有：

其中，G_a(s),G_b(s)为并网逆变器系统从参考电流到输出并网电流的开环传递函数的两个组成模块；V_in为直流母线电压，电感L₁、L₂和电容C组成了输出LCL滤波器，i₂是并网电流，v_pcc是公共耦合点电压；电感L_g为电网阻抗，H₁和H₂为电容电流和并网电流反馈系数，G_i(s)为电流控制器。

4.如权利要求3所述的基于虚拟阻抗校正法的并网电流控制方法，其特征在于，得到单相LCL型并网逆变器输出阻抗Z_o表达式如下：

其中，i₂(s)为并网电流参考值。