[发明专利]用于逆变器双环控制的方法、装置、逆变器及存储介质

说明书

本发明提供一种用于逆变器双环控制的方法、装置、逆变器及存储介质。该方法包括：获取逆变器输出滤波电容电压u、输出滤波电感电流i_L和输出电压指令u^*；将输出电压指令u^*减去输出滤波电容电压u，得到输出电压误差信号，并分别输入到重复控制器G_re(s)和p控制器G_u(s)得到输出滤波电感电流指令将输出滤波电感电流指令减去输出滤波电感电流i_L，得到输出滤波电感电流误差信号，并输入到Posicast控制器G_cu(s)，得到调制电压u'；将调制电压u'减去输出滤波电容电压u得到逆变器的正弦脉冲调制波。本发明引入Posicast控制实现逆变器的谐振峰抑制，同时，采用重复控制实现交流信号的无静差跟踪和谐波干扰信号的抑制，从而避免电压控制环路谐振峰对逆变器造成不利影响。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种用于逆变器双环控制的方法、 装置、逆变器及存储介质。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的发展，以整流器为代表的内含整流设备的非 线性负载日益增多，对逆变电源供电系统的性能也提出了越来越高的要求。受 大功率设备开关频率的限制，基于比例积分(PI)控制的逆变器电压控制环的 带宽难以提高，无法有效抑制输出电压的低频谐波成分，在非线性负荷环境下， 严重畸变的输出电流将使逆变电压削顶，影响逆变电压的质量。

除了电能质量的静态指标外，逆变器的动态性能也备受关注。工程上，为 了滤除开关次谐波频率，给信息设施供电的逆变电源通常会连接LC滤波器， 表现为弱阻尼二阶系统，该系统存在谐振峰，负载动态时会引入谐振频率的振 荡，进而影响逆变器及其负载的寿命。目前，提供了一种方案采用比例谐振控 制方法，在控制器内植入交流指令信号频率的内模，以实现在指令频率处的环 路增益无穷大，确保控制环路对该频率信号无差跟踪，但是，如果被控信号频 率变化，电压控制环路在该频率处的增益将大幅下降，逆变器的控制精度和稳 定性差。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于逆变器双环控制的方法、装置、逆变器及存 储介质，以解决逆变器控制过程中交流信号的无静差跟踪同时，抑制谐波干扰 信号的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于逆变器双环控制的方法，包括：

获取逆变器输出滤波电容电压u、输出滤波电感电流i_L和输出电压指令u^*；

将所述输出电压指令u^*减去所述输出滤波电容电压u，得到输出电压误差 信号，并分别输入到重复控制器G_re(s)和p控制器G_u(s)得到输出滤波电感电流 指令

将所述输出滤波电感电流指令减去所述输出滤波电感电流i_L，得到输出 滤波电感电流误差信号，并输入到Posicast控制器G_cu(s)，得到调制电压u′；

将所述调制电压u′减去所述输出滤波电容电压u得到所述逆变器的正弦脉 冲调制波。

在一种可能的实现方式中，所述重复控制器G_re(s)包括：滤波器和补偿器； 其中，所述滤波器为低通滤波器。

在一种可能的实现方式中，根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所 述重复控制器G_re(s)的表达式为：

其中，C(z)为所述补偿器的表达式；Q(z)为所述滤波器的表达式；T₀为参 考周期；s为复频域中引入的一个复变量。

在一种可能的实现方式中，所述滤波器的表达式为：