[发明专利]基于旋转坐标变换的三相并网逆变器电流解耦控制方法

摘要

本发明公开的基于同步旋转坐标变换的三相并网逆变器电流解耦控制方法，对于具有LCL滤波器的并网逆变器，采用坐标变换将逆变三相输出电流信号和电网侧三相电流信号变换为同步旋转坐标系内两组正交电流信号，并对这两组正交电流信号计算加权平均值，以此作为旋转坐标系下逆变器电流控制的反馈信号和去耦信号，反馈信号与控制给定信号进行比较，得到的误差信号经过比例积分调节后，与去耦信号做组合运算，得到旋转坐标系下控制三相逆变开关运行的脉冲占空比信号，从而实现并网逆变器的输出电流波形和幅值控制。本发明方法可有效解决LCL滤波三相并网逆变器三相电流控制存在的信号耦合问题，增强对各相输出电流的独立控制能力，使并网系统获得良好的输出电流波形。

主权项

基于同步旋转坐标变换的三相并网逆变器电流解耦控制方法，包括三相并网逆变器主电路、三相电流检测电路（4）和逆变控制器，其中三相并网逆变器主电路包含了基于高频开关的三桥臂三相逆变电路（1）和用于逆变并网连接的三相LCL低通滤波器（2）两部分，三相电流检测电路（4）包含了用于三相LCL低通滤波器逆变侧电感电流检测和电网侧电感电流检测的两组电流变送器（3），逆变控制器包含了从ABC三相静止坐标系到dq两相同步旋转坐标系的变换、信号误差计算和比例积分调节、去耦运算的电流控制环（5）和PWM脉冲发生器（6），其特征在于由电流控制环（5）对三相LCL低通滤波器逆变侧电感电流信号和电网侧电感电流信号分别经过同步旋转坐标变换后获得的两组正交信号i1d、i1q和i2d、i2q作dq两相加权计算，由此得到的dq两相加权平均值作为dq两相电流控制环的反馈信号和去耦信号，将dq两相电流控制环的反馈信号与同步旋转坐标系下dq两相电流给定信号进行比较，比较后输出的两相误差信号分别输入dq两相比例积分调节器，以d相比例积分调节器的输出信号减去q相去耦信号与特定乘数的积，q相比例积分调节器的输出信号加上d相去耦信号与特定乘数的积，作为dq两相同步旋转坐标系下的开关占空比信号，通过PWM脉冲发生器产生三相并网逆变器的开关控制脉冲，用以控制并网逆变器的输出电流波形和幅值，其中，对同步旋转坐标变换后获得的两组正交信号作dq两相加权计算时，逆变侧电感电流信号i1d、i1q的权值为LCL低通滤波器逆变侧电感量与该滤波器每相总电感量的比值，电网侧电感电流信号i2d、i2q的权值为LCL低通滤波器电网侧电感量与该滤波器每相总电感量的比值，上述的与去耦信号相乘的特定乘数为LCL低通滤波器每相总电感的基波感抗与三相并网逆变器直流侧电压之比。