[发明专利]储能变换器二次谐波电流抑制与动态特性优化的控制方法

权利要求书

1.储能变换器二次谐波电流抑制与动态特性优化的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)储能电池为主电路的能量源，通过前级变换器得到直流侧母线电压V_bus，再经过后级逆变器得到单相交流电，单相交流电经过滤波电感L_f和滤波电容C_f后给负载Z_load供电；

2)在每个采样周期的起始点，对直流侧母线电压V_bus、直流侧电感电流i_f和输入电流i_inv分别进行采样，经过AD转换器转换后的数据通过并行接口送给DSP控制器进行处理；

3)将直流电压基准值V_ref与直流侧母线电压V_bus乘以电压采样系数K_Hv的值进行相减后，再经过直流电压环PI控制器G_v(s)和二次谐波电流抑制器A得到直流侧电感电流基准值i_fref，其中，直流电压环PI控制器G_v(s)的表达式为：k_pv是直流电压环PI控制器的比例系数，k_iv是直流电压环PI控制器的积分系数，s＝jω，j是虚部单位符号，ω是电网角频率；二次谐波电流抑制器A的表达式为：

其中，ω_nm是特征角频率，Q_m是特征系数，m＝1,2,…,n；

4)将输入电流i_inv经过动态特性优化器G_op(s)后，再与直流侧电感电流基准值i_fref相加后，再与直流侧电感电流i_f经过电流采样系数K_Hi与二次谐波电流抑制器B后的值进行相减，再经过电流环PI控制器G_i(s)和等效增益K_pwm后，得到输出电压V_i，其中，动态特性优化器G_op(s)的表达式为：

其中，V_bus是直流侧母线电压，K_power是调整系数，K_opm是优化系数，ω_opm是优化角频率，m＝1,2,…,n；

二次谐波电流抑制器B的表达式为：

其中，k_prm是抑制器B的比例系数，k_grm是抑制器B的增益系数，ω_cm是带宽角频率，ω_rm是谐振角频率，m＝1,2,…,n；

电流环PI控制器G_i(s)的表达式为：k_pi是电流环PI控制器的比例系数，k_ii是电流环PI控制器的积分系数。

2.根据权利要求1所述的储能变换器二次谐波电流抑制与动态特性优化的控制方法，其特征在于，步骤3)中，k_pv是直流电压环PI控制器的比例系数，其取值范围为35≤k_pv≤45；k_iv是直流电压环PI控制器的积分系数，其取值范围为6000≤k_iv≤7000；Q_m是特征系数，其取值范围为0.1≤Q_m≤3。

3.根据权利要求1所述的储能变换器二次谐波电流抑制与动态特性优化的控制方法，其特征在于，步骤4)中，K_power是调整系数，其取值范围为10^-3≤K_power≤5×10^-3；K_opm是优化系数，其取值范围为300≤K_opm≤400；k_prm是抑制器B的比例系数，其取值范围为0.5≤k_prm≤5；k_grm是抑制器B的增益系数，其取值范围为0.01≤k_grm≤0.05；k_pi是电流环PI控制器的比例系数，其取值范围为1000≤k_pi≤1200；k_ii是电流环PI控制器的积分系数，其取值范围为50≤k_ii≤200；K_pwm是等效增益，其取值范围为0.5≤K_pwm≤2。