[发明专利]一种单相光伏逆变器自适应谐波消除电流控制方法

权利要求书

1.一种单相光伏逆变器自适应谐波消除电流控制方法，适用于依次连接有光伏阵列、Boost升压变换器、逆变器、逆变控制器的两级式单相光伏并网逆变系统，其特征在于：对于逆变器，所述控制方法包括以下步骤：

步骤一：将逆变器输出电流和电网侧的电压在静止αβ坐标与dq旋转坐标变换；

步骤二：列出系统在d-q坐标系下的状态方程，对单相逆变器进行输出电压和负载电流进行前馈解耦，建立逆变控制器双环PI控制模型；

步骤三：通过谐波检测模块提取逆变器输出电流中的特征谐波分量(3、5、7、9次)；

步骤四：将提取出的特征谐波输入自适应神经网络控制模块，调整补偿增益，对电压电流双环PI控制的输出信号进行补偿，注入PWM实现逆变器的并网控制。

2.如权利要求1所述的单相光伏逆变器自适应谐波消除电流控制方法，其特征在于：所述步骤一的具体步骤为：对于单相逆变器，由于只有一个交流量，因此不能直接进行坐标变换，首先构造一个与电压量或电流量相互垂直的虚拟变量来构建两相静止坐标系，从而通过坐标变换将静止坐标系下的正弦信号变换成同步旋转坐标系下的直流信号再进行坐标的变换，

单相坐标变换中静止坐标系到旋转坐标系αβ/dq变换公式为：

式中，U_d为旋转坐标下电压的d轴分量；U_q为旋转坐标下电压的q轴分量；I_d为旋转坐标下电流的d轴分量，I_q为旋转坐标下电流的q轴分量；U_α表示电压，U_β表示U_α的虚拟正交变量；I_α表示电流，I_β表示I_α的虚拟正交变量；ω是角频率，C是变换矩阵。

3.如权利要求1所述的单相光伏逆变器自适应谐波消除电流控制方法，其特征在于：所述步骤二的具体步骤为：根据基尔霍夫电压、电流定律列出单相逆变器电压方程和电流方程，再利用状态空间平均法与d-q坐标变换公式，列出系统在d-q坐标系下的状态方程；

控制系统在d-q坐标系下的状态方程为：

式中I_d、U_d为电流、电压的d轴分量；I_q、U_q为电流、电压的q轴分量；

对单相逆变器进行输出电压和负载电流进行前馈解耦，可得如下公式：

式中，U_df、U_qf为逆变控制器的输出量；I_d、U_d为电流、电压的d轴分量；I_q、U_q为电流、电压的q轴分量，ωLI_d和ωLI_q分别为d轴和q轴的耦合电压，K_ip、K_iv为电流内环控制器的比例、积分系数；I′_d、I′_q分别为电流内环d轴和q轴给定值，s为复频率；电压外环的输出为电流内环的给定，由于电压外环采用PI控制器，则根据单相逆变器在dq坐标系中的模型方程式(2)得到电压控制方程如下：

其中，K_op、K_oi为分别为外环比例、积分系数；为电压外环给定d轴、q轴值。