[发明专利]逆变器的滞环控制方法及基于滞环控制的逆变器

说明书

一种逆变器的滞环控制方法及基于滞环控制的逆变器。该逆变器与一电网电性连接，该方法包括：步骤S1，实时采样该电网的瞬时电压V_g(z)和该逆变器的输出电流I_g；步骤S2，根据步骤S1中的该电网的瞬时电压V_g(z)计算当前控制周期的滞环环宽H(z)；步骤S3，预测下一控制周期的滞环环宽H(z+1)；步骤S4，根据步骤S3得到的下一控制周期的滞环环宽H(z+1)对步骤S2中计算得到的当前控制周期的滞环环宽H(z)进行修正以得到最终滞环环宽H_out(z)；步骤S5，根据逆变器的输出电流I_g和最终滞环环宽H_out(z)控制输出驱动信号，控制该逆变器运行。本发明可有效减小控制过程中过零点附近的滞环环宽与理论值的偏差，降低控制中离散化带来的不利影响，并可有效改善滞环控制逆变器输出电流波形在电网电压过零点附近畸变的问题。

技术领域

本发明是关于一种逆变器及其滞环控制方法。

背景技术

为缓解日益严重的能源问题，以可再生能源为代表的分布式发电系统得以快速发展。为避免分布式发电系统并入公共电网后对电网造成影响，这就要求并网逆变器具有良好的控制性能。在数字化控制的单相逆变器中，采用恒频滞环控制时，滞环环宽受离散化过程的影响会存在偏差，在过零点附近尤为严重，使得开关频率出现偏差，逆变器的输出电流畸变，电流谐波中的高次谐波含量增加，难以满足并网要求。此外，有些材质的电感值也会随着电流的大小发生变化，导致滞环控制的环宽设计出现偏差，逆变器无法按照固定的开关频率运行，引入额外的谐波。

关于过零点附近电流畸变的问题，通常是采用占空比前馈或者封锁驱动的方法改善波形质量。但是这些方法并不适用于滞环控制的逆变器。另外也有采用在滞环控制的上限和下限之间设置中间阈值进行控制，但是实现正、负、零三态控制的方法太过复杂。

因此，迫切需要一种逆变器的滞环控制方法及基于滞环控制的逆变器，以解决逆变器数字控制中离散化导致的滞环环宽偏差，以及逆变器的输出电流波形在电网电压的过零点附近畸变等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提供一种逆变器的滞环控制方法及基于滞环控制的逆变器，以解决现有技术中的一或多个缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种逆变器的滞环控制方法，该逆变器与一电网电性连接，其特点在于，该方法包括：

步骤S1，实时采样电网的瞬时电压V_g(z)和该逆变器的输出电流I_g；

步骤S2，根据步骤S1中的该电网的瞬时电压V_g(z)计算当前控制周期的滞环环宽H(z)；

步骤S3，预测下一控制周期的滞环环宽H(z+1)；

步骤S4，根据步骤S3得到的下一控制周期的滞环环宽H(z+1)对步骤S2中计算得到的当前控制周期的滞环环宽H(z)进行修正以得到最终滞环环宽H_out(z)；

步骤S5，根据该输出电流I_g和该最终滞环环宽H_out(z)输出驱动信号控制该逆变器运行。

在本发明的一或多个实施例中，步骤S3是通过在线预测下一控制周期的该电网的瞬时电压V_g(z+1)，并计算得到下一控制周期的滞环环宽H(z+1)。

在本发明的一或多个实施例中，步骤S3中通过离线方式计算下一控制周期的滞环环宽H(z+1)。

在本发明的一或多个实施例中，步骤S3是直接设置过零点附近下一控制周期的滞环环宽为H(z+1)＝H_zero，其中H_zero为过零点附近给定的环宽值。