基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法技术

本发明专利技术涉及一种基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法，包括以下步骤：S1：模型构建：根据新型双准Z源NPC型五电平逆变器的拓扑结构，建立新型双准Z源网络的平均状态模型；S2：实际状态模型获取：采用小信号扰动法对新型双准Z源网络的平均状态模型添加扰动变量，获取实际新型双准Z源网络状态模型；S3：滑模面获取：选取状态变量并代入实际新型双准Z源网络状态模型，确定滑模面；S4：电压、电流控制：根据滑模面确定直通占空比，构建滑模控制器；将滑模控制器与新型双准Z源五电平逆变器连接，结合SPWM调制算法，对新型双准Z源NPC型五电平逆变器进行电压、电流控制。与现有技术相比，本发明专利技术具有稳定性强、电流谐波低等优点。

A new type of dual quasi Z source five level inverter based on sliding mode control

The invention relates to a novel quasi double control method Z source five level inverter based on sliding mode control, which comprises the following steps: S1: model: according to the topological structure of new double quasi Z source NPC five level inverter, the average state model to establish a new double quasi Z source network; S2: access to the actual state model: add the perturbation variables using small signal perturbation method of the average new double quasi Z source network state model, obtain the actual double quasi state Z source network model; S3: sliding surface acquisition: selection of state variables and substituting the actual double quasi Z source network state model, determine the sliding surface; S4: voltage and current control. According to the determined through the duty ratio of the sliding surface, construction of sliding mode controller; sliding mode controller with dual source Z quasi five level inverter connected with SPWM modulation algorithm, the new twin quasi Z type NPC five electric source The flat inverter is used to control the voltage and current. Compared with the existing technology, the invention has the advantages of strong stability, low current harmonics and so on.

【技术实现步骤摘要】
基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法
本专利技术涉及新型并网逆变器控制策略
，尤其是涉及一种基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法。
技术介绍
近年来，随着风电、光伏等可再生能源的快速发展，对并网逆变器的稳定性、转换效率以及功率和电压等级的要求也越来越高。Z源五电平逆变器改进了传统逆变器结构，提供了一种新的逆变器拓扑和理论。Z源网络拓扑最先应用在两电平逆变器上，使逆变器的桥臂直通成为一种工作状态，调制算法上无需再插入死区时间，提高了逆变效率，同时，Z源逆变器能够实现升降压变换，无需在逆变器前端加入升压环节。传统的Z源网络存在升压能力有限、电感启动电流大以及电容压力高等缺点，为了解决这些问题，多种准Z源拓扑被提出来。由于Z源并网逆变器的非线性特性，反馈线性化、无源控制和无差拍控制等多种非线性控制方法被用到了Z源逆变器的控制当中，这些控制方法都能够在不同程度上改进逆变器的性能，但不可避免地存在谐波与无功电流等电能质量问题。为此，PI控制被广泛使用，但PI控制会造成系统不够稳定，且容易产生波动较大的电流谐波。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：模型构建：根据新型双准Z源NPC型五电平逆变器的拓扑结构，建立新型双准Z源网络的平均状态模型；S2：实际状态模型获取：采用小信号扰动法对新型双准Z源网络的平均状态模型添加扰动变量，获取实际新型双准Z源网络状态模型；S3：滑模面获取：选取状态变量并代入实际新型双准Z源网络状态模型，确定滑模面；S4：电压、电流控制：根据滑模面确定直通占空比，构建滑模控制器；将滑模控制器与新型双准Z源五电平逆变器连接，并结合SPWM调制算法，对新型双准Z源NPC型五电平逆变器进行电压、电流控制。

【技术特征摘要】
1.基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：模型构建：根据新型双准Z源NPC型五电平逆变器的拓扑结构，建立新型双准Z源网络的平均状态模型；S2：实际状态模型获取：采用小信号扰动法对新型双准Z源网络的平均状态模型添加扰动变量，获取实际新型双准Z源网络状态模型；S3：滑模面获取：选取状态变量并代入实际新型双准Z源网络状态模型，确定滑模面；S4：电压、电流控制：根据滑模面确定直通占空比，构建滑模控制器；将滑模控制器与新型双准Z源五电平逆变器连接，并结合SPWM调制算法，对新型双准Z源NPC型五电平逆变器进行电压、电流控制。2.根据权利要求1所述的基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法，其特征在于，所述的步骤S1具体包括：101)获取新型双准Z源网络在非直通状态下的状态模型；102)获取新型双准Z源网络在上直通状态、下直通状态下的状态模型；103)对三个模型进行加权平均，获取一个开关周期内的新型双准Z源网络的平均状态模型。3.根据权利要求2所述的基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法，其特征在于，所述的步骤S1中，新型双准Z源网络的平均状态模型为其中，式中，D0为新型双准Z源网络的直通占空比，A和B分别为状态方程的系数；L为新型双准Z源网络的电感，C为电容，rL为电感的等效电阻，rC为电容的等效电阻。4.根据权利要求3所述的基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法，其特征在于，所述的D0的取值范围为0～0.5。5.根据权利要求4所述的基于滑模控制的新型双准Z源五电平逆变器并网控制方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：程启明，李涛，陈路，孙伟莎，程尹曼，王玉娇，沈磊，魏霖，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海,31