[发明专利]一种功率开关器件非线性修正装置

权利要求书

1.一种功率开关器件非线性修正装置，其特征在于，该功率开关器件的非线性修正装置由单相逆变桥和非线性修正控制策略单元两大部分组成；

所述单相逆变桥由4个非线性修正功率开关器件T1-T4、4个二极管D1-D4、以及直流储能电容U_dc构成；其中，每一个所述二极管均分别与每一个所述非线性修正功率开关器件反并联，所述直流储能电容U_dc为所述逆变器提供直流电压支撑；

所述非线性修正控制策略单元包括LCL型输出滤波器，并通过该输出滤波器连接到电网U_g，其中，所述LCL型输出滤波器包括输出电感L_inv、L_g及滤波电容C_f；

所述非线性修正装置从电网取得输入电压信号，通过软件锁相环SOGI-PLL技术得到电网频率与相位，并通过给定电流参考值I_g得到电流外环参考信号I_gref，反馈电流从公共连接点PCC处取i_g，给定电流参考值I_g与反馈电流i_g相差，再经过比例积分控制器、多谐振控制器，获得了经过比例积分控制和多谐振控制后的输出结果，将所述经过比例积分控制和多谐振控制后的输出结果与所述LCL型输出滤波器上的滤波电容C_f反馈电流i_c相差，通过放大增益G_ic，并将增益放大后的结果与电网电压经过网压完全前馈控制的输出相差以得到电压参考信号u_r，再将所述电压参考信号u_r同逆变桥直流储能电容U_dc的反馈电压差以及三角波参考信号得到方波驱动脉冲，使用所述方波驱动脉冲来驱动所述单相逆变桥的4个非线性修正功率开关器件T1-T4，所述单相逆变桥的逆变电压u_inv与逆变电流i_inv经过所述LCL型输出滤波器从而得到并网电流i_gb，并网电流i_gb通过电网等效电感L_grid流入电网U_g。

2.根据权利要求1所述的非线性修正装置，其特征在于，所述非线性修正功率开关器件由一个线性时不变系统LTI模块与一个无记忆的非线性系统NL模块级联构成。

3.根据权利要求2所述的非线性修正装置，其特征在于，

所述LTI模块的数学表达式为：

所述NL模块的数学表达式为：

将所述LTI模块的数学表达式代入所述NL模块的数学表达式中以得到y(n)表达式为：

功率开关放大器输入x(n)，功率放大器输出y(n)，LTI模块的输出v(n)，LTI模块的修正系数a_l，n表示采样点的总数目，l表示采样点数，NL模块的修正系数b_k，k表示采样点数。

4.根据权利要求1所述的非线性修正装置，其特征在于，所述非线性修正控制策略单元包括网压完全前馈控制模块和多谐振控制模块。

5.根据权利要求1所述的非线性修正装置，其特征在于，所述网压完全前馈控制模块的前馈系数为G_{ff_LCL}(s)；

引入所述网压完全前馈控制模块后所述LCL型输出滤波器的输出阻抗传递函数Z_{o_delay_ff}(s)的表达式为

L_inv为逆变器侧滤波电感，L_g为电网侧滤波电感，u_inv为逆变桥输出电压，u_g为电网电压，i_inv为逆变器侧电感电流，C_f为滤波电容，L_f为滤波电感，i_c为高频旁路电流，G_inv(s)表示准谐振电流控制器传递函数，G_eq(s)表示等效阻抗器传递函数，网压完全前馈控制模块的前馈系数为G_{ff_LCL}(s)，G_inv表示逆变器增益，S是传递函数中的拉普拉斯变换的变换符号。