[发明专利]LCL滤波器并网逆变器的不确定参数干扰抑制方法

说明书

本发明是LCL滤波器并网逆变器的不确定参数干扰抑制方法。设置LCL滤波器参数，将三阶的LCL滤波器简化为一阶系统，建立基于传统时滞控制的控制系统的传递函数；立期望参考模型对应的状态方程，根据期望参考模型对应的状态方程得到初步的输入表达式；引入用于估计不确定性和干扰的滤波器，得到频域中的干扰函数；通过对初步的输入表达式进行拉普拉斯变换，在频域中独立设计完成的滤波器和误差反馈增益，得到控制系统输出与输入与误差间的函数表达式,使得控制器对干扰的进行抑制。本发明适合在存在各种扰动的电网下实现采用LCL滤波器的逆变器不确定参数控制的方法，以相对简单的方法实现对外部干扰和参数变化的抑制。

技术领域

本发明涉及LCL滤波器技术领域，是一种LCL滤波器并网逆变器的不确定参数干扰抑制方法。

背景技术

当今世界，随着电网的规模日益扩大，其存在的许多问题也被放大并得到了越来越多的重视。特大规模的电网具有较高的建造和运行维护成本，并且越来越难以满足随着我国经济迅速发展导致客户提出的高可靠性和安全性的要求。此外，在当今社会，环境污染以及资源匮乏问题已经越来越迫在眉睫，我国大力推进的可持续发展理念逐渐深入人心。因此，太阳能、风能、潮汐能等可再生的清洁能源得到了越来越多的重视。基于此，为了跟随时代的发展，满足我国经济迅速发展带来的合理需求，分布式发电与新能源发电两种方式得到了越来越多的关注。分布式发电系统可根据应用不同场合分为离网发电和并网发电系统。相比于传统的集中式发电形式，分布式发电系统并不集中在发电站中，而是合理的分布在区域内需求电量的地方，比如在居民区域内安装分布电源，可以合理有效地补充集中式发电网络，更好的满足民众对于用电的稳定性与安全性的需求。据此，当今世界并网式发电系统(DPGS)得到了国内外专家学者的一致重视。

随着新能源的渗透率越来越高，传统的逆变器控制策略缺乏惯性和阻尼，难以为电网运行的稳定性提供必要的技术支撑。基于此，随着过去几年基于可再生能源的分布式发电系统(DPGS)的快速增长，这种并网逆变器也呈指数增长。常见的滤波器主要有L型滤波器和LCL型滤波器两种。组合L、C、R元器件，在谐波源附近或公共电网节点装设单调谐滤波器,当所构成的回路的谐振频率和某一高次谐波电流频率相同时,即可达到阻止该次谐波流入电网的目的,并且进行无功功率补偿。其中，LCL滤波器属于三阶系统，其控制器的设计必然面临着极大地复杂性。对此，可通过分裂电容并合理配置参数的方法达到LCL滤波器降阶的效果，将三阶系统简化为一阶系统，因此极大的简化了控制器设计的难道。值得注意的是，在此期间同样需要采取减震方法抑制谐振，以确保系统的稳定性。但是，合理配置参数达到降阶目的的前提是系统各参数能够稳定的满足理想的比例，而实际的应用中，不仅在器件的选值上存在不可避免的不确定性，且电网阻抗等随着环境的变化也必然会出现波形，以至于破坏了降阶的效果。

为了解决这一问题，需要在控制中增加干扰和不确定性抑制控制，即，通过对传统时滞控制进行优化，以此来达到抑制由干扰和参数不确定性组成的集总干扰的目的的控制方法。

发明内容

本发明为在电网参数不确定的情况下实现采用分裂电容法的LCL滤波器的并网逆变器的鲁棒电流控制方法，本发明提供了一种LCL滤波器并网逆变器的不确定参数干扰抑制方法，本发明提供了以下技术方案：

一种LCL滤波器并网逆变器的不确定参数干扰抑制方法，包括如下步骤：

步骤一：设置LCL滤波器参数，将三阶的LCL滤波器简化为一阶系统，建立基于时滞控制的控制系统的传递函数；

步骤二：根据基于时滞控制的控制系统的数学模型，确定设定点跟踪响应，建立期望参考模型对应的状态方程，根据期望参考模型对应的状态方程得到初步的输入表达式；

步骤三：引入用于估计不确定性和干扰的滤波器，并在频域中对其进行独立设计，得到频域中的干扰函数；