一种直流电流反馈的单相逆变器功率解耦控制方法技术

本发明专利技术公开了直流电流反馈的单相逆变器功率解耦控制方法，所述单相逆变器是利用功率解耦拓扑结构实现功率解耦功能，其控制方法是引入直流侧输入电流的负反馈来产生功率解耦电容电压的第一参考信号，通过功率平衡分析获得所述功率解耦电容电压的第二参考信号；将第一参考信号和第二参考信号两者之和作为功率解耦电容电压的参考信号对功率解耦电容电压进行闭环控制，实现单相逆变器的功率解耦。本发明专利技术既保证了功率解耦控制的鲁棒性，又保证了系统动态响应的快速性；本发明专利技术控制方法能使用于多类功率解耦拓扑，具有一定的通用性。

A power decoupling control method of single-phase inverter based on DC current feedback

【技术实现步骤摘要】
一种直流电流反馈的单相逆变器功率解耦控制方法
本专利技术涉及单相逆变器
，更具体地说是一种基于直流电流反馈的单相逆变器的功率解耦控制方法。
技术介绍
小型分布式发电系统多以单相电为主，故单相逆变器被广泛应用于小型分布式发电系统中。例如，在小型光伏发电系统中，逆变器的直流侧同光伏模块连接，交流侧同电网连接。这样的连接模式决定了单相逆变器必须同时满足两侧的要求：光伏侧在一定的光照条件下，光伏模块工作在最大功率点处，逆变器的输入功率恒定；电网侧的电压和电流均为正弦信号，单相逆变器的输出功率含有很大的两倍工频脉动，同时引起输入侧的两倍工频脉动，从而无法保证输入瞬时功率的恒定，造成光伏利用率的降低和并网电流的畸变。因此，单相逆变器需要功率解耦方法来去除输入侧的两倍频脉动功率。现有技术中通常采用被动功率解耦的方法解决上述问题，即通过在直流输入源与逆变器之间并联大容值的输入滤波电解电容，利用电容自身特性被动吸收脉动功率以实现逆变器输入与输出的瞬时功率平衡，并保证输入侧直流功率恒定。但是，电解电容的工作寿命很有限。近年来也有提出主动功率解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流电流反馈的单相逆变器功率解耦控制方法，所述单相逆变器是利用功率解耦拓扑结构实现功率解耦功能，所述功率解耦拓扑结构包括：第一类拓扑结构和第二类拓扑结构；/n所述第一类拓扑结构为全桥式拓扑或半桥式拓扑结构；/n所述第二类拓扑结构为双向DC/DC变换器拓扑结构，包括Buck型、Boost型和Buck-boost型三种双向DC/DC变换器拓扑；/n其特征是：所述控制方法是引入直流侧输入电流的负反馈来产生功率解耦电容电压的第一参考信号v

【技术特征摘要】
1.一种直流电流反馈的单相逆变器功率解耦控制方法，所述单相逆变器是利用功率解耦拓扑结构实现功率解耦功能，所述功率解耦拓扑结构包括：第一类拓扑结构和第二类拓扑结构；
所述第一类拓扑结构为全桥式拓扑或半桥式拓扑结构；
所述第二类拓扑结构为双向DC/DC变换器拓扑结构，包括Buck型、Boost型和Buck-boost型三种双向DC/DC变换器拓扑；
其特征是：所述控制方法是引入直流侧输入电流的负反馈来产生功率解耦电容电压的第一参考信号vcd_ref1，通过功率平衡分析获得所述功率解耦电容电压的第二参考信号vcd_ref2；将所述第一参考信号vcd_ref1和第二参考信号vcd_ref2两者之和作为功率解耦电容电压的参考信号对功率解耦电容电压进行闭环控制，实现单相逆变器的功率解耦。


2.根据权利要求1所述的直流电流反馈的单相逆变器功率解耦控制方法，其特征是：针对所述第一类拓扑结构，所述功率解耦控制方法按以下步骤进行：
步骤1：通过测量获得单相逆变器的直流侧输入电流Iin和功率解耦电容电压vcd；
步骤2：将所述直流侧输入电流Iin经带通滤波器BPF后获得含有二倍工频脉动电流的分量信号Iin_2；
针对第一类功率解耦拓扑结构中的半桥式拓扑结构，按式(1)计算得到功率解耦电容电压vcd的交流波动分量vcd_2；
针对第一类功率解耦拓扑解耦中的全桥式拓扑结构，按式(2)计算得到功率解耦电容电压vcd的交流波动分量vcd_2；



vcd_2＝vcd(2)
其中，Vin为直流侧输入电压；
步骤3：针对所述含有二倍工频脉动电流的分量信号Iin_2取负，再利用式(3)进行矩阵变换，获得信号-Iin_2d以及与信号-Iin_2d正交的信号-Iin_2q：



其中：ω＝100π(rad/s)；
信号-Iin_2β与信号-Iin_2相互正交，且信号-Ii...

【专利技术属性】
技术研发人员：茆美琴，汪海军，张榴晨，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34