一种抑制逆变器并联系统扰动的系统技术方案

一种抑制逆变器并联系统扰动的系统，包括至少两个并联设置的逆变模块，逆变模块包括电源电路、逆变主电路和控制电路。每个逆变模块中均包含有一个自抗扰控制器模块，设置的自抗扰控制器模块能够实时观测系统内部与外部的综合扰动并给予相应补偿，从而使自抗扰控制器模块能够抑制因最大功率点跟踪控制、锁相环以及逆变器侧电感电流存在的误差所带来的扰动以及两个逆变模块之间的扰动，从而控制逆变模块并联系统的扰动为零。本实用新型专利技术结构简单，实现方便，既保留了原有并联系统的特点，又消除了并机扰动；通过观测系统内部与外部的综合扰动并给予相应补偿，从而控制逆变器并联系统的扰动为零。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制逆变器并联系统扰动的系统
本技术属于逆变器抗扰动
，尤其涉及一种抑制逆变器并联系统扰动的系统。
技术介绍
随着信息技术的发展，用户对交流电源供电容量和供电可靠性的要求也不断提高，逆变电源冗余并联技术是解决上述问题的有效技术手段。由于高效率的性能，无隔离变压器的全桥式逆变器广泛应用于并网光伏系统，然而，这种拓扑不能自动抑制直流电流注入，可能导致电网中配电变压器的饱和，导致电力系统的功率损耗。其中，直流注入抑制方法主要分为电容隔离控制、拓扑控制、电流检测控制和电压检测控制。电容隔离控制使用直流隔离电容器代替变压器连接到电网，但需要一个庞大而昂贵的电容器。拓扑控制方法使用逆变器拓扑结构的固有结构来防止直流电流注入到电网中，然而，有很少的拓扑结构可以使用。电流检测控制使用电流传感器来检测注入到电网的直流，但是由于霍尔效应电流传感器的固有的显著零漂移特性，其有效性受到传感器精度的限制。电压检测控制使用传感器来检测纹波滤波器上的直流电压偏移，该方法只能测量非常低的直流电压值，因为电感器的大串联电阻会影响转换效率，使用效果不佳。现在使用的基于无输出隔离变压器的光伏并网逆变器并联装置通常由两个逆变模块通过并网电压并联构成。当逆变器采用正弦脉宽调制技术时，由于同一桥臂上下开关管饱和压降不一致、驱动脉冲分配不对称等原因，会造成采样值的偏差对电流、电压带来扰动，除此之外，还有两个逆变模块之间的扰动。
技术实现思路
本技术旨在提供一种使用效果好的抑制逆变器并联系统扰动的系统。为解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：一种抑制逆变器并联系统扰动的系统，包括至少两个并联设置的逆变模块，逆变模块包括电源电路、逆变主电路和控制电路；控制电路包括PLL锁相模块、余弦模块、MPPT控制模块、乘法模块、减法比较器模块、自抗扰控制器模块和SPWM驱动模块；PLL锁相模块的输入端连接并网线路的电压采集模块，PLL锁相模块的输出端连接到余弦模块的输入端，余弦模块的输出端连接到乘法模块的第一输入端，MPPT控制模块的两个输入端分别连接电源电路的电压和电流采集模块，MPPT控制模块的输出端连接乘法模块的第二输入端，乘法模块的输出端连接减法比较器模块的第一输入端，减法比较器模块的第二输入端连接逆变主电路中逆变器侧电感电流采集模块；减法比较器模块的输出端连接自抗扰控制器模块的输入端，自抗扰控制器模块的输出端连接SPWM驱动模块的输入端，SPWM驱动模块的输出端驱动逆变主电路中四个功率管的导通与关断。所述自抗扰控制器模块包括电流扩张状态观测器ESO、跟踪微分器、第一减法比较器、第二减法比较器、线性状态误差反馈LSEF、第一补偿因子模块、第三减法比较器、第二补偿因子模块；电流扩张状态观测器ESO的主输入端连接减法比较器JF的输出端；跟踪微分器的输入端连接系统给定值生成模块；第一减法比较器的第一输入端连接电流扩张状态观测器ESO的第一输出端；第一减法比较器的第二输入端连接跟踪微分器的第一输出端；第二减法比较器的第一输入端连接电流扩张状态观测器ESO的第二输出端；第一减法比较器的第二输入端连接跟踪微分器的第二输出端；第一减法比较器和第二减法比较器的输出端分别连接线性状态误差反馈LSEF的两个输入端，线性状态误差反馈LSEF的输出端连接第三减法比较器的第一输入端；电流扩张状态观测器ESO的第三输出端连接第一补偿因子模块，第一补偿因子模块的信号输出端连接第三减法比较器的第二输入端；第三减法比较器的输出端连接第二补偿因子模块，第二补偿因子模块的输出端连接电流扩张状态观测器ESO的反馈输入端。所述电源电路包括光伏极板，光伏极板将转换的电能传输到逆变主电路。所述逆变主电路包括分压电容、第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管、逆变器侧滤波电感、滤波电容和网侧滤波电感；第一功率管的源极和第二功率管的集电极连接，第三功率管的源极和第四功率管的集电极连接，分压电容的正极性端和第一功率管和第三功率管的集电极相连接，分压电容的负极性端与第二功率管和第四功率管的源极相连接，逆变器侧滤波电感一端连接第一功率管的源极连接，逆变器侧滤波电感的另外一端连接滤波电容和网侧滤波电感的第一端，滤波电容的第二端连接第三功率管的源极，网侧滤波电感的第二端和滤波电容的第二端分别连接在并网线路的两端；所述逆变模块共有两个。通过以上技术方案，本技术的有益效果为：本技术结构简单，实现方便，既保留了原有并联系统的特点，又消除了并机扰动；通过观测系统内部与外部的综合扰动并给予相应补偿，从而控制逆变器并联系统的扰动为零。附图说明图1为本技术电路原理图；图2为自抗扰控制器模块原理框图。具体实施方式一种抑制逆变器并联系统扰动的系统，如图1和图2所示，包括至少两个并联设置的逆变模块，本实施例中所述逆变模块共有两个。逆变模块包括电源电路、逆变主电路和控制电路。电源电路包括光伏极板GF，光伏极板GF为成熟的现有技术，光伏极板GF将已经吸收的光能转换成电能，光伏极板GF将转换的电能传输到逆变主电路，为逆变主电路提供直流电能。逆变主电路采用全桥逆变器结构，其中逆变主电路包括分压电容C1、第一功率管S1、第二功率管S2、第三功率管S3、第四功率管S4、逆变器侧滤波电感L1、滤波电容C2和网侧滤波电感L2。第一功率管S1的源极和第二功率管S2的集电极连接，第三功率管S3的源极和第四功率管S4的集电极连接，分压电容C1的正极性端和第一功率管S1和第三功率管S3的集电极相连接，分压电容C1的负极性端与第二功率管S2和第四功率管S4的源极相连接，逆变器侧滤波电感L1一端连接第一功率管S1的源极连接，逆变器侧滤波电感L1的另外一端连接滤波电容C2和网侧滤波电感L2的第一端，滤波电容C2的第二端连接第三功率管S3的源极，网侧滤波电感L2的第二端上连接并网电感L3，并网电感L3和滤波电容C2的第二端分别连接在并网线路DW的两端。控制电路包括PLL锁相模块、余弦模块COS、MPPT控制模块、乘法模块CF、减法比较器模块JF、自抗扰控制器模块ADRC和SPWM驱动模块；PLL锁相模块、余弦模块COS、MPPT控制模块、乘法模块CF、减法比较器模块JF、自抗扰控制器模块ADRC和SPWM驱动模块均为现有的模块。PLL锁相模块的输入端连接并网线路的电压采集模块，PLL锁相模块的输出端连接到余弦模块COS的输入端，余弦模块COS的输出连接到乘法模块CF的第一输入端，MPPT控制模块的两个输入端分别连接电源电路的电压和电流采集模块，MPPT控制模块的输出端连接乘法模块CF的第二输入端，乘法模块CF输出端连接减法比较器模块JF的第一输入端，减法比较器模块JF的第二输入端连接逆变器侧电感电流采集模块；减法比较器模块JF的输出端连接自抗扰控制器模块ADRC的输入端，自抗扰控制器模块ADRC的输出端连接SPWM驱动模块的输入端，SPWM驱动模块的输出端驱动第一功率管S1、第二功率管S2、第三功率管S3和第四功率管S4的工作。PLL锁相模块的输入信号是并网线路的电压，PLL锁相模块输出是电网电压与电网电流的相位角，PLL锁相模块SX的输出连接到余弦模块COS的输入端，作为余弦模块COS的相位角，余弦模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制逆变器并联系统扰动的系统，其特征在于：包括至少两个并联设置的逆变模块，逆变模块包括电源电路、逆变主电路和控制电路；控制电路包括PLL锁相模块、余弦模块、MPPT控制模块、乘法模块、减法比较器模块、自抗扰控制器模块和SPWM驱动模块；PLL锁相模块的输入端连接并网线路的电压采集模块，PLL锁相模块的输出端连接到余弦模块的输入端，余弦模块的输出端连接到乘法模块的第一输入端，MPPT控制模块的两个输入端分别连接电源电路的电压和电流采集模块，MPPT控制模块的输出端连接乘法模块的第二输入端，乘法模块的输出端连接减法比较器模块的第一输入端，减法比较器模块的第二输入端连接逆变主电路中逆变器侧电感电流采集模块；减法比较器模块的输出端连接自抗扰控制器模块的输入端，自抗扰控制器模块的输出端连接SPWM驱动模块的输入端，SPWM驱动模块的输出端驱动逆变主电路中四个功率管的导通与关断。

【技术特征摘要】
1.一种抑制逆变器并联系统扰动的系统，其特征在于：包括至少两个并联设置的逆变模块，逆变模块包括电源电路、逆变主电路和控制电路；控制电路包括PLL锁相模块、余弦模块、MPPT控制模块、乘法模块、减法比较器模块、自抗扰控制器模块和SPWM驱动模块；PLL锁相模块的输入端连接并网线路的电压采集模块，PLL锁相模块的输出端连接到余弦模块的输入端，余弦模块的输出端连接到乘法模块的第一输入端，MPPT控制模块的两个输入端分别连接电源电路的电压和电流采集模块，MPPT控制模块的输出端连接乘法模块的第二输入端，乘法模块的输出端连接减法比较器模块的第一输入端，减法比较器模块的第二输入端连接逆变主电路中逆变器侧电感电流采集模块；减法比较器模块的输出端连接自抗扰控制器模块的输入端，自抗扰控制器模块的输出端连接SPWM驱动模块的输入端，SPWM驱动模块的输出端驱动逆变主电路中四个功率管的导通与关断。2.如权利要求1所述的抑制逆变器并联系统扰动的系统，其特征在于：自抗扰控制器模块包括电流扩张状态观测器ESO、跟踪微分器、第一减法比较器、第二减法比较器、线性状态误差反馈LSEF、第一补偿因子模块、第三减法比较器、第二补偿因子模块；电流扩张状态观测器ESO的主输入端连接减法比较器JF的输出端；跟踪微分器的输入端连接系统给定值生成模块；第一减法比较器的第一输入端连接电流扩张状态观测器ESO的第一输出端；第一减法比较器的第二输入端连接跟踪微分器的第一输出端；第二减法比较器的第一输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：何国锋，陈少峰，申慧方，樊晓虹，韩耀飞，郭蓓蕾，陈国振，兰奇逊，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：新型
国别省市：河南,41