[发明专利]并网逆变器控制方法、装置和设备及计算机介质

说明书

本申请公开了一种并网逆变器控制方法，包括：根据三相并网逆变器的电流误差状态方程分别构建α轴、β轴各自对应的参数自适应超螺旋滑模观测器；实时采集并网逆变器的输出电流和输出电压，利用参数自适应超螺旋滑模观测器跟踪获取电网电压的α轴、β轴分量的观测值，并获取电网电压合成矢量的相位观测值和角频率观测值；根据相位观测值对并网逆变器的输出电流进行坐标变换，得到dq坐标系下的控制电流，并根据预设电流给定值计算得到dq坐标系的d轴和q轴的电压控制量；根据电压控制量计算并网逆变器各桥臂开关管的驱动信号，根据驱动信号对并网逆变器的输出电流的d轴、q轴分量进行矢量控制。其可以解决传统电网电压观测法的滑模观测器存在较大抖振影响，以及采用低通滤波器会带来相位延迟，导致相位估计出现误差的问题。

技术领域

本申请涉及供电或配电控制技术领域，更具体地，涉及一种并网逆变器控制方法、一种并网逆变器控制装置和一种并网逆变器控制设备以及一种计算机可读存储介质。

背景技术

随着以石油、天然气为代表的传统化石能源的可开采量日益减少，以及使用非清洁能源导致的全球环境问题日益突出，以太阳能、风能为代表的新能源在全球范围内得到了广泛的开发和使用。并网逆变器作为分布式发电系统并网的最后一级电力变换设备，对并网电能的控制起着关键作用。

目前，常用的并网逆变器控制主要有矢量控制和直接功率控制等。均至少需要5个传感器以采集电压、电流等反馈信号，包括2个交流电压传感器、2个交流电流传感器和1个直流电压传感器。传感器发生故障会使得整个系统失去稳定，从而大幅度降低并网系统的可靠性。相比于省去直流电压传感器或交流电流传感器的方案，无交流电压传感器技术得到了最为广泛的研究。

目前常使用的方法分为虚拟磁链观测法与电网电压观测法两类，其中基于滑模观测器的电网电压观测法由于鲁棒性较好，不易受干扰得到了广泛应用。但是传统滑模观测器存在抖振问题，若引入低通滤波器，则会带来相位延迟，从而导致相位估计出现误差，影响系统稳定性。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种并网逆变器控制方法、装置和设备及计算机可读存储介质，旨在解决传统电网电压观测法的滑模观测器存在较大抖振影响，以及采用低通滤波器会带来相位延迟，导致相位估计出现误差的问题。

为实现上述目的，按照本发明的第一个方面，提供了一种并网逆变器控制方法，包括：获取三相并网逆变器在两相静止坐标系下的α轴、β轴电流误差状态方程，根据所述电流误差状态方程分别构建α轴、β轴各自对应的参数自适应超螺旋滑模观测器；实时采集所述并网逆变器的输出电流和输出电压，利用所述参数自适应超螺旋滑模观测器跟踪获取电网电压的α轴分量和β轴分量的观测值，并获取所述电网电压合成矢量的相位观测值和角频率观测值；根据所述电网电压合成矢量的相位观测值对所述并网逆变器的输出电流进行坐标变换，得到dq坐标系下的控制电流，并根据预设电流给定值计算得到所述dq坐标系的d轴和q轴的电压控制量；根据所述电压控制量计算所述并网逆变器各桥臂开关管的驱动信号，根据所述驱动信号对所述并网逆变器的输出电流的d轴、q轴分量进行矢量控制。

在本发明的一个实施例中，所述获取三相并网逆变器在两相静止坐标系下的α轴、β轴电流误差状态方程，包括：根据三相并网逆变器在自然坐标下的标准数学模型和三相静止坐标系到两相静止坐标系的坐标变换关系得到所述两相静止坐标系下的电流状态方程：其中，i_α、i_β和u_α、u_β分别为所述两相静止坐标系下的所述并网逆变器的输出电流和输出电压的α轴分量和β轴分量，e_α、e_β分别所述电网电压的α轴分量和β轴分量，L、R分别表示所述并网逆变器输出侧的电感和电阻；根据所述电流状态方程构造电流状态观测方程：其中，和v_α、v_β为电流状态观测器的观测电流和输入电压；根据所述电流状态方程和所述电流状态观测方程计算得到所述电流误差状态方程：其中，为电流误差。