[发明专利]一种弱电网下三相LCL型并网逆变器的相角补偿控制方法

摘要

本发明公开了一种弱电网下三相LCL型并网逆变器的相角补偿控制方法，引入公共耦合点电压前馈，减小了并网逆变器的输出导纳在系统截止频率处的相角，解决了因锁相环带宽较大引起的系统不稳定问题，并保证了系统的动态响应速度。

主权项

一种弱电网下三相LCL型并网逆变器的相角补偿控制方法，其特征在于，包括d轴控制部分和q轴控制部分：所述d轴控制部分包括以下步骤：1)将系统dq坐标系下q轴小信号公共耦合点电压与GPLL相乘，得到的乘积与系统dq坐标系下d轴小信号并网电流相加，得到控制dq坐标系下d轴小信号并网电流其中，是系统dq坐标系下q轴稳定工作点处的并网电流，GPLL是到两个dq坐标系之间的角度Δθ的传递函数，TPLL是锁相环PI控制器的传递函数，TPLL＝kppll+kipll/s，kppll的取值范围为0.7≤kppll≤0.9，kipll的取值范围为499≤kipll≤501，s＝jω，j是虚部单位符号，ω为角频率，是系统dq坐标系下d轴稳定工作点处的公共耦合点电压；2)将控制dq坐标系下d轴小信号并网电流参考值与相减，得到的差值与控制dq坐标系下d轴电流环PI控制器的传递函数Gid(s)相乘，得到乘积ed，其中，Gid(s)＝kpid+kiid/s，kpid的取值范围为0.44≤kpid≤0.46，kiid的取值范围为999≤kiid≤1001；将与GPLL相乘，得到的乘积与系统dq坐标系下d轴小信号滤波电容电流相加，得到控制dq坐标系下d轴小信号滤波电容电流其中，是系统dq坐标系下q轴稳定工作点处的滤波电容电流；3)将滤波电容电流反馈有源阻尼系数KC与相乘，再用乘积ed减去该乘积得到nd；4)将与GPLL相乘，再与系统dq坐标系下d轴小信号公共耦合点电压相加，得到控制dq坐标系下d轴小信号公共耦合点电压其中，是系统dq坐标系下q轴稳定工作点处的公共耦合点电压；5)将d轴相角补偿函数Gcomdd(s)与相乘，得到的乘积与nd相加，得到控制dq坐标系下d轴小信号占空比6)将与GPLL相乘，得到乘积，减去该乘积得到系统dq坐标系下d轴小信号占空比其中，是系统dq坐标系下q轴稳定工作点处的占空比；7)将与系统dq坐标系下逆变器的等效增益GPWM相乘，得到系统dq坐标系下d轴小信号逆变器输出电压所述q轴控制部分包括以下步骤：1)将系统dq坐标系下q轴小信号并网电流减去与GPLL相乘的乘积，得到控制dq坐标系下q轴小信号并网电流其中，是系统dq坐标系下d轴稳定工作点处的并网电流；2)将控制dq坐标系下q轴小信号并网电流参考值与相减，得到的差值与控制dq坐标系下q轴电流环PI控制器的传递函数Giq(s)相乘，得到乘积eq，其中，Giq(s)＝kpiq+kiiq/s，kpiq的取值范围为0.44≤kpiq≤0.46，kiiq的取值范围为999≤kiiq≤1001；将系统dq坐标系下q轴小信号滤波电容电流减去与GPLL相乘的乘积，得到控制dq坐标系下q轴小信号滤波电容电流其中，是系统dq坐标系下d轴稳定工作点处的滤波电容电流；3)将滤波电容电流反馈有源阻尼系数KC与相乘，乘积eq减去该乘积得到nq；4)将与GPLL相乘，与该乘积相减，得到控制dq坐标系下q轴小信号公共耦合点电压5)将q轴相角补偿函数Gcomqq(s)与相乘，再与nq相加，得到控制dq坐标系下q轴小信号占空比6)将与GPLL相乘，再与相加得到系统dq坐标系下q轴小信号占空比其中，是系统dq坐标系下d轴稳定工作点处的占空比；7)将与系统dq坐标系下逆变器的等效增益GPWM相乘，得到系统dq坐标系下q轴小信号逆变器输出电压