【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源电力电子设备，具体涉及一种多准谐振控制器相位补偿方法。
技术介绍
1、在新能源领域，特别是风能和太阳能发电系统中，逆变器是关键的核心组件之一。逆变器将直流电转换为交流电，确保新能源系统能够与电网相连接并稳定运行。然而，随着新能源发电系统的复杂性和规模不断增加，逆变器的控制系统也面临越来越多的挑战。
2、多准谐振控制器（multi-quasi-resonant controller，mqrsc），可认为是多个正弦信号的“广义积分器”，能够实现正弦周期信号的无静差跟踪和特定次正弦谐波干扰的抑制，广泛应用于新能源发电系统中的电压或电流输出控制中。比例多准谐振控制器（proportional multi-quasi-resonant controller，pmqrsc）通过并联多个谐振控制器，实现对参考信号的跟踪和周期干扰信号的抑制，广泛应用于新能源电力电子设备中。
3、然而，在控制参数设计时，实现优秀的谐波抑制性能就意味着需要并联较多数量的准谐振项，而高次谐振项会引入较大的相位滞后，从而导致系统不稳定。具体地，传统方法需要为每个谐振控制器计算相位补偿角，随着谐振控制器数量的增加，导致设计过程复杂且耗时；另一方面，传统的pmqrsc在设计时需要考虑控制参数的耦合，涉及大量的反复计算，增加了设计和开发的难度；并且，传统控制方法在应对复杂和频繁变化的负载时，存在性能不足的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供一种多准谐振控制器相位补偿方
2、本申请实施例提供以下技术方案：一种多准谐振控制器相位补偿方法，包括：
3、确定多准谐振控制器的控制对象，建立所述多准谐振控制器与所述控制对象之间的控制系统；
4、建立所述控制对象的数学模型，根据所述数学模型，确定所述控制系统的系统误差传递函数和系统特征方程，结合所述系统误差传递函数和系统特征方程，对所述控制系统进行系统稳定性分析，确定系统稳定条件；
5、对所述多准谐振控制器的比例控制器的比例项进行设计，对所述多准谐振控制器的相位补偿部分进行设计，使所述比例项和所述相位补偿部分分别满足所述系统稳定条件；
6、根据所述系统稳定条件，将系统稳定状态下的等效谐振带宽作为目标带宽，根据所述目标带宽计算获得目标带宽控制系数，通过所述目标带宽控制系数，控制所述多准谐振控制器的谐振带宽为所述目标带宽；
7、对所述多准谐振控制器的谐振项增益进行设计，在满足所述系统稳定条件的状态下，确定所述谐振项增益；
8、通过获得的所述比例项、所述相位补偿部分、所述谐振带宽和所述谐振项增益，对所述多准谐振控制器进行相位补偿。
9、根据本申请一种实施例，建立所述控制对象的数学模型，包括：
10、根据所述控制对象的系统结构，确定所述控制对象的传递函数及系统参数，将所述系统参数代入所述传递函数中，得到所述控制对象的离散传递函数。
11、根据本申请一种实施例，所述控制对象为包括单相并网逆变器、有源滤波器和恒压恒频逆变器中的任意一种。
12、根据本申请一种实施例，所述系统稳定条件包括：
13、使的极点在 z平面的单位圆内，满足在系统带宽内保持零增益；其中，为比例项，为所述控制对象的离散传递函数；
14、使的极点在 z平面的单位圆内，使所述控制对象满足零增益相移特性；其中，为多准谐振控制器的相位补偿离散表达式，为相位补偿部分的相位频率，且， l为补偿因子。
15、根据本申请一种实施例，所述多准谐振控制器的谐振带宽为：；为控制对象的电网频率偏移。
16、根据本申请一种实施例，对所述多准谐振控制器的谐振项增益进行设计，在满足所述系统稳定条件的状态下，确定所述谐振项增益，包括：
17、根据极点分析法，取的极点在 z平面的单位圆内时的谐振项增益值为所述谐振项增益。
18、根据本申请一种实施例，对所述多准谐振控制器的谐振项增益进行设计，还包括：
19、根据所述控制对象的谐波成分，确定所述多准谐振控制器的谐振项以及谐振项的谐振阶数，以对所述多准谐振控制器的谐振项增益进行设计。
20、根据本申请一种实施例，所述方法还包括：建立仿真模型，测定不同电网频率下的所述控制对象的输出波形及电流，对进行相位补偿后的所述控制系统进行性能验证。
21、本专利技术提出了一种新型的mqrsc相位补偿方法。本方法基于重复控制（repetitivecontrol, rc）与准谐振控制的数学等效关系，将重复控制相位超前补偿设计方法引入到mqrsc中。相对于传统相位补偿方法，不需要计算每个谐振项的补偿角度，简化了设计复杂度，避免了其相位补偿后的准谐振控制器离散而导致实际补偿不准的缺点，并且降低了设计过程中的计算量，同时拥有不错的控制性能。本方法给出了多准比例谐振控制完整的控制器参数设计方案，基于单相并网逆变器仿真实验平台，验证了基于新型相位补偿方法的pmqrsc的有效性。
22、具体优点如下：
23、1.简化设计流程：通过采用新型相位补偿技术，省略了传统设计中复杂的相位补偿计算，显著简化了pmqrsc的设计流程，降低了设计复杂度。
24、2.降低计算量：该方法避免了传统设计中大量的反复计算，减少了设计过程中的计算量，提高了设计效率。
25、3.提升控制性能：新型相位补偿技术在简化设计的同时，仍然能够提供优良的控制性能，确保系统的稳定和高效运行。
26、综上所述，本专利技术通过引入新型相位补偿技术，解决了传统pmqrsc设计中的相位补偿计算复杂问题，使得新能源发电逆变器控制系统的设计更加简便、高效，不仅降低了设计复杂度和计算量，还提升了控制系统的性能和适用性，具有重要的应用价值和推广前景。
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1.一种多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，建立所述控制对象的数学模型，包括：
3.根据权利要求1所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，所述控制对象为包括单相并网逆变器、有源滤波器和恒压恒频逆变器中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，所述系统稳定条件包括：
5.根据权利要求1所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，所述多准谐振控制器的谐振带宽为：；为控制对象的电网频率偏移。
6.根据权利要求4所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，对所述多准谐振控制器的谐振项增益进行设计，在满足所述系统稳定条件的状态下，确定所述谐振项增益，包括：
7.根据权利要求6所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，对所述多准谐振控制器的谐振项增益进行设计，还包括：
8.根据权利要求1所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，所述方法还包括：建立仿真模型，测定不同电网频率下的所述
...【技术特征摘要】
1.一种多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，建立所述控制对象的数学模型，包括：
3.根据权利要求1所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，所述控制对象为包括单相并网逆变器、有源滤波器和恒压恒频逆变器中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，所述系统稳定条件包括：
5.根据权利要求1所述的多准谐振控制器相位补偿方法，其特征在于，所述多准谐振控制器的谐振带宽为：；为...
【专利技术属性】
技术研发人员：王俊舟，赵强松，夏元清，张永强，张宏伟，
申请(专利权)人：洛阳隆盛科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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