【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及智能电网领域。更具体地，本专利技术涉及一种用于单相逆变器的控制方法以及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、随着科技和社会的进步，信息和通信技术(ict)得到前所未有的发展，如何设计一个科学、合理、高效的ict设备电源是信息
的关键。另外，为进一步促进光伏、风电等可再生能源消纳，基于储能+可再生能源的微电网系统是ict设备绿色供电的一大趋势，其中单相逆变器为ict设备提供工作电压，其电压的稳定性和质量决定着ict设备的寿命和运行性能。ict设备主要包括服务器、交换机和路由器等，其内部芯片一般采用带电容滤波的二极管整流电路和dc/dc变换器供电。对于逆变器来说，二极管整流电路是一个强非线性负载，这会造成较大的畸变电流。进一步地，由于受到开关频率的限制，导致单相逆变器的电压控制环的带宽难以提高，因此在非线性负载下，严重畸变的输出电流使得逆变电压削顶，这极大影响了ict设备供电的电能质量。
2、针对上述的单相逆变器的电能质量控制问题，现有技术中主要有重复控制、多谐振控制和虚拟正交分量构造结合pi控制等方法。但是这些控制方法均存在一定缺陷。例如，对于重复控制方法，由于反馈控制环路中的重复控制器中包含描述外部输入信号的数学模型，因此虽然其可以实现正弦信号的无差控制，进而提高逆变器输出的电能质量，但是重复控制器的输出只在下一个基波周期才会产生作用，因此由于控制延时所带来的系统动态性能下降一直是重复控制方法在逆变器应用中的一大问题。对于多谐振控制方法，其虽然可以实现逆变器控制环路某些特定频率的高增益，使该频
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中的一个或多个问题，本专利技术提供了一种用于单相逆变器的控制方法。由此，本专利技术的控制方法提出了对单相逆变器输出的电压进行电压外环控制和对单相逆变器的电感电流进行内环控制。进一步，针对电压外环控制，本专利技术提出了基波和n次谐波电压正交分量构造方案以及基波和n次谐波电压正交分量闭环控制方案。通过上述多个方面的控制，本专利技术的技术方案不仅完美地解决了各谐波对于单相逆变器的影响，而且还增强了单相逆变器对于参数变化的鲁棒性，从而保证了单相逆变器系统向ict负载输出安全稳定的电能。为此，本专利技术通过如下的多个实施例提供解决方案。
2、具体地，一方面本专利技术公开了一种用于单相逆变器的控制方法，其中所述单相逆变器包括单相全桥和lc滤波器，所述控制方法包括输出电压外环控制和电感电流内环控制，其中所述输出电压外环控制包括基波和n次谐波电压正交分量构造过程以及基波和n次谐波电压正交分量闭环控制过程，其中，所述基波和n次谐波电压正交分量构造过程包括：将所述lc滤波器中的电容电压与叠加电压相量执行求差操作，以便生成电压差值信号；以及响应于所述求差操作，将所述电压差值信号执行正交分量构造，以便生成正交基波电压对和正交n次谐波电压对，其中n＝2k+1，k为自然数，并且所述正交基波电压对和正交n次谐波电压对分别包括α轴分量和β轴分量。
3、在一个实施例中，所述正交分量构造包括：将角频率执行平方操作并与所述电压差值信号相乘，以便生成第一正交分量乘积信号；将所述角频率与所述正交基波电压对和正交n次谐波电压对的α轴分量相乘，以便生成第二正交分量乘积信号；将所述第一正交分量乘积信号与所述第二正交分量乘积信号执行求差操作，以便生成正交分量第一差值信号；将所述正交分量第一差值信号进行比例增益处理并与所述正交基波电压对和正交n次谐波电压对的β轴分量执行求差操作，以便生成正交分量第二差值信号；将所述正交分量第二差值信号执行积分操作，以便生成所述正交基波电压对和正交n次谐波电压对的α轴分量；以及将所述正交基波电压对和正交n次谐波电压对的α轴分量执行积分操作并与所述角频率的平方相乘，以便生成所述正交基波电压对和正交n次谐波电压对的β轴分量。
4、在另一个实施例中，所述基波和n次谐波电压正交分量闭环控制过程包括：将所述正交基波电压对执行park变换，以分别生成基波电压d轴分量和基波电压q轴分量；将所述基波电压d轴分量和基波电压q轴分量分别与第一指令信号和第二指令信号执行求差操作，以分别生成第一d轴差值信号和第一q轴差值信号；将所述第一d轴差值信号和第一q轴差值信号分别执行比例积分运算，以分别生成第一d轴电压控制信号和第一q轴电压控制信号；将所述第一d轴电压控制信号和第一q轴电压控制信号分别执行反park变换，以分别生成第一α轴电压控制信号和第一β轴电压控制信号；以及将所述正交n次谐波电压对执行park变换，以分别生成n次谐波电压d轴分量和n次谐波电压q轴分量。将所述n次谐波电压d轴分量和n次谐波电压q轴分量分别与第n指令信号和第n+1指令信号执行求差操作，以分别生成第n个d轴差值信号和第n个q轴差值信号；将所述第n个d轴差值信号和第n个q轴差值信号分别执行比例积分运算，以分别生成第n个d轴电压控制信号和第n个q轴电压控制信号；将所述第n个d轴电压控制信号和第n个q轴电压控制信号分别执行反park变换，以分别生成第n个α轴电压控制信号和第n个β轴电压控制信号，其中n＝2k+1，k为自然数。
5、在又一个实施例中，所述电感电流控制包括：将所述正交基波电压对中的α轴分量视为电流控制环路的指令信号并与所述lc滤波器中的电感电流执行求差操作，以生成电流差值信号；以及将所述电流差值信号进行比例控制调节，以生成电感电流控制信号。
6、在一个实施例中，所述控制方法还包括：将所述电感电流控制信号和所述第n个α轴电压控制信号执行求和操作，以便生成用于控制所述单相逆变器的调制信号。
7、另一方面，本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有用于控制单相逆变器的程序指令，当所述程序指令由处理器执行时，使得其实现上述的用于单相逆变器的控制方法。
8、通过上述多个实施例所描述的方案可以看出，本专利技术精心设计了基波和n次谐波电压正交分量闭环控制过程、基波和n次谐波电压正交分量构造过程以及电感电流内环控制过程。在这些控制过程中，本专利技术巧妙地将多个park变换及反其变换、比例积分运算、解耦运算和滤波等过程进行结合，从而使得包含单相逆变器的系统可以输出高质量的电能，最终保证了ict负载设备安全稳定地工作。
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1.一种用于单相逆变器的控制方法，其中所述单相逆变器包括单相全桥和LC滤波器，其特征在于，所述控制方法包括输出电压外环控制和电感电流内环控制，其中所述输出电压外环控制包括基波和n次谐波电压正交分量构造过程以及基波和n次谐波电压正交分量闭环控制过程，其中，
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述正交分量构造包括：
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基波和n次谐波电压正交分量闭环控制过程包括：
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述电感电流控制包括：
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有用于控制单相逆变器的程序指令，当所述程序指令由处理器执行时，使得其实现根据权利要求1-5中任意一项所述的控制方法。
【技术特征摘要】
1.一种用于单相逆变器的控制方法，其中所述单相逆变器包括单相全桥和lc滤波器，其特征在于，所述控制方法包括输出电压外环控制和电感电流内环控制，其中所述输出电压外环控制包括基波和n次谐波电压正交分量构造过程以及基波和n次谐波电压正交分量闭环控制过程，其中，
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述正交分量构造包括：
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基...
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