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专利号: 2017112977177
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.L型并网逆变器电流控制系统,其特征在于,包括前向通道和反馈通道,所述前向通道包括依次相连的比例控制器、时间延迟单元、控制对象,所述比例控制器输出端与控制对象输出端之间为预测单元CP,所述比例控制器的输入端与输出端之间为高频阻尼单元,电感电流参考值iL-ref与反馈通道的反馈量 的差值为Δie,差值Δie减去高频阻尼单元输出值得到的误差值作为前向通道的输入,经过比例控制器输出后,分两路分别经过控制对象和预测单元CP,控制对象和预测单元CP分别输出后得到的输出值相加为预测电流

2.根据权利要求1所述的L型并网逆变器电流控制系统,其特征在于,所述比例控制器的输出经过时间延迟单元进行1.5拍的延迟后输出,延迟后的输出值与扰动量Δv的误差值经控制对象输出得到控制对象的输出。

3.利用权利要求1-2任意一项所述的L型并网逆变器电流控制系统的有源高频阻尼方法,其特征在于,具体按照以下步骤进行:步骤1,以电感电流iL为输出的电流控制结构

控制对象的传递函数为 反馈通道的输入量为控制对象的输出量电感电流iL,电感电流iL经时间延迟单元进行一拍延迟后的输出值与电流预测单元CP的输出值相加得到预测电流 作为反馈量,电感电流参考值iL-ref与预测电流 的差值Δie作为前向通道的输入经过比例控制器,比例控制器的输出经过时间延迟单元进行0.5拍延迟后输出,得到的输出值与扰动量Δv的差值经过控制对象输出,得到电感电流iL;

步骤2,将步骤1的电流控制系统等效为以预测电流 为输出的控制系统

将电流预测单元CP以及反馈通道上的一拍时间延迟单元变换到前向通道,此时前向通道包括依次设置的比例控制器、1.5拍时间延迟单元、控制对象和预测单元,预测单元处于比例控制器输出端与控制对象输出端之间,从而步骤1的以电感电流iL为输出的电流控制结构简化为一个以预测电流 为输出的单位负反馈系统,其前向通道的输入量为电感电流参考值iL-ref与反馈量 的差值Δie,Δie经过比例控制器,其输出分别通过电流预测单元CP和控制对象,再将两者的输出进行相加,得到新的被控量输出预测电流步骤3,在步骤2得到的以预测电流 为输出的控制系统中引入高频阻尼单元将步骤2的比例控制器的输出经过高频阻尼单元进行负反馈,高频阻尼单元与比例控制器形成新的控制环节,电感电流参考值iL-ref与输出预测电流 的差值Δie作为前向通道的输入,差值Δie减去高频阻尼单元输出值得到的误差值经过比例控制器,比例控制器的输出分别经过控制对象和电流预测单元CP,两者的输出值进行相加得到新的被控量输出,即预测电流值

4.根据权利要求3所述的利用L型并网逆变器电流控制系统的有源高频阻尼方法,其特征在于,所述步骤3中电流预测单元CP的表达式为:其中,Ts为采样周期,L为滤波电感。

5.根据权利要求3所述的利用L型并网逆变器电流控制系统的有源高频阻尼方法,其特征在于,所述步骤3中比例控制器输出分别通过电流预测单元CP和高频阻尼单元输出反馈,电流预测单元CP传递函数表达式为:其中,Kin为比例控制器增益,δ为阻尼系数,Ts为采样周期,L为滤波电感。

6.根据权利要求3所述的利用L型并网逆变器电流控制系统的有源高频阻尼方法,其特征在于,所述步骤3中高频阻尼单元反馈表达式为:其中,δ为阻尼系数,Ts为采样周期。

7.根据权利要求3所述的利用L型并网逆变器电流控制系统的有源高频阻尼方法,其特征在于,所述步骤3中新的控制环节,其电感电流参考值iL-ref与预测电流值 的差值Δie作为新的控制环节的输入,新的控制环节的输入与比例控制器输出经过高频阻尼单元输出后的得到误差值,得到误差值再经过比例控制器输出,得到的比例控制器输出为新的控制环节的输出值,新的控制环节的输出值为U(n),新的控制环节的输入与其输出成线性关系;用电感电流参考值iL-ref与预测电流值 的差值Δie经过新的控制环节对步骤3的控制系统进行控制,新的控制环节表达式为:其中,Kin为比例控制器增益,δ为阻尼系数,U(n)为加入高频阻尼后新的控制环节的输出值,U(n-1)为新的控制环节的输出值的前一拍的值,Δie为电感电流参考值iL-ref与预测电流值 的差值。