[发明专利]并网逆变器的电网电压前馈控制方法和系统

说明书

本发明涉及一种并网逆变器的电网电压前馈控制方法和系统。电网电压前馈控制方法包括：步骤1：采集并处理三相电网电压信号获得电网电压前馈控制指令值；步骤2：基于电网电压前馈控制指令值输出电网电压前馈控制信号；步骤1为：采集三相电网电压信号并转换为dq旋转坐标系下的两相电网电压信号后存储；在当前开关周期的当前电网电压时刻，提取上一开关周期中对应的电网电压时刻的两相电网电压信号并做零相移低通滤波得到低通滤波值，将其作为电网电压前馈控制指令值。电网电压前馈控制系统包括信号采集处理器、控制器，信号采集处理器包括依次连接的坐标变换模块、数据存储模块、零相移低通滤波模块。本发明可以降低逆变器输出电流的谐波含量。

技术领域

本发明属于电力电子控制技术领域，具体涉及一种并网逆变器的电流跟踪控制中的电网电压前馈控制方法和系统。

背景技术

目前光伏并网逆变器的电流控制中，一般加入电网电压前馈控制，一方面用于消除电流基波的幅值和相位误差，另一方面用于抑制并网逆变器公共耦合点(point ofcommon coupling,PCC)的背景谐波。

电网电压前馈控制指令的获取方式为：采集三相电网电压信号，通过Park变换将三相信号转换为两相dq旋转坐标系下的信号，将该信号作为前馈控制的指令值。但是由于PCC点的高频谐波和信号采样过程中不可避免混入的高频噪声，电网电压信号中存在大量的高频分量，若不对该分量进行处理直接引入电流控制器中，很可能会导致逆变器失稳脱网。为了滤除当前电网电压信号中的高频分量，一般采用低通滤波器进行滤波，将滤波后的电网电压信号低频分量作为前馈值。

将当前电网电压信号做低通滤波后，信号中低次谐波的相位会有较大滞后，其抑制电网电压畸变的能力大幅下降，导致逆变器输出电流的谐波含量增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够降低逆变器输出电流谐波的并网逆变器的电网电压前馈控制方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种并网逆变器的电网电压前馈控制方法，包括：步骤1：采集并处理三相电网电压信号获得电网电压前馈控制指令值；步骤2：基于所述电网电压前馈控制指令值输出电网电压前馈控制信号；所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1：采集每个开关周期中各个电网电压时刻的所述三相电网电压信号，将所述三相电网电压信号对应转换为两相dq旋转坐标系下的两相电网电压信号；

步骤1-2：存储每个开关周期中各个电网电压时刻的所述两相电网电压信号；

步骤1-3：在当前开关周期的当前电网电压时刻，提取上一开关周期中与当前电网电压时刻对应的电网电压时刻的所述两相电网电压信号，对提取到的所述两相电网电压信号做零相移低通滤波得到低通滤波值，将所述低通滤波值作为所述电网电压前馈控制指令值。

所述步骤1还包括以下步骤：

步骤1-4：在当前开关周期的当前电网电压时刻，更新所存储的所述两相电网电压信号。

所述步骤1-1中，对所述三相电网电压信号依次做Clark变换和Park变换，将所述三相电网电压信号从三相abc坐标系转换到两相dq旋转坐标系，得到所述两相电网电压信号。

所述步骤1-3中，零相移低通滤波的滤波表达式为：

其中，a₀、a_i为系数，且a_i＞0，m为所述零相移低通滤波模块的阶数，且m≤(N-1)2，N＝Tv*fs，Tv为电网电压周期，fs为开关频率，z为所述两相电网电压信号。

所述步骤1-3中，通过所述零相移低通滤波滤除所述两相电网电压信号中的高频分量，并使得到的所述低通滤波值在第一个频率尖峰点前相移为0。