用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法
【專利摘要】用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法，屬于電能變換領域，本發(fā)明為解決現(xiàn)有并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期不固定造成的濾波電感設計困難和并網(wǎng)電流諧波較大的問題。本發(fā)明的過程為：在定時器達到周期值時，采集電網(wǎng)電壓的瞬時值，通過鎖相環(huán)模塊計算電網(wǎng)電壓的角頻率和相位角；計算電網(wǎng)電壓相位角的正弦值，獲取電網(wǎng)電壓的幅值；對幅值進行低通濾波；通過并網(wǎng)電流采樣模塊采集并網(wǎng)電流的瞬時值，獲取并網(wǎng)逆變器的濾波電感估算值；對濾波電感估算值進行低通濾波；獲取定時器新的周期值，以實現(xiàn)開關周期和頻率的固定控制。本發(fā)明用于對并網(wǎng)逆變器中的并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法中的開關周期進行固定控制。
【專利說明】用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電能變換領域，具體涉及一種用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法 。
【背景技術】
[0002]在單相并網(wǎng)逆變器中，為實現(xiàn)低諧波污染、近單位功率因數(shù)運行，需要對并網(wǎng)電流的波形和相位進行實時控制。在用于單相并網(wǎng)電流的幾種控制策略中，電流滯環(huán)控制具有電流響應快、跟蹤精度高、無瞬態(tài)電流過沖等優(yōu)點，得到了廣泛應用。但是在使用中存在如下問題:(1)傳統(tǒng)電流滯環(huán)控制方案的功率器件開關周期不固定，在某一區(qū)間功率器件開關周期過高，造成其開關損耗加大，降低系統(tǒng)整體使用壽命；(2)開關周期在整個工頻周期變化劇烈，為輸出濾波器的設計帶來較大難度；針對這一問題，現(xiàn)有方案采用近似固定開關周期的控制方案，這些方法算法復雜，而且受系統(tǒng)電氣參數(shù)影響較大；(3)傳統(tǒng)電流滯環(huán)控制方法普遍設置了一個電流滯環(huán)寬度，在采用數(shù)字方法實現(xiàn)時，離散的采樣方式對電流控制精度造成較大影響，為獲得較高的電流控制精度，需要較高的采樣周期，造成實現(xiàn)難度和成本均有所提聞。
[0003]專利“單相并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流單極性無環(huán)寬滯環(huán)控制裝置及方法，專利號ZL201110022722.3”公開了一種無環(huán)寬的數(shù)字式并網(wǎng)電流滯環(huán)控制裝置及方法，取消了電流滯環(huán)，在每個計算周期里只需采樣實際的并網(wǎng)電流并通過一次實際電流和給定電流的比較就可以獲得并網(wǎng)逆變器各個開關管的控制信號，算法非常簡單，特別適合采用單片機、DSP等數(shù)字化控制芯片的實現(xiàn)。但是該方法采用了固定的計算周期，并網(wǎng)逆變器各個開關器件的開關周期存在較大波動，前述分析的電流滯環(huán)控制方法存在的問題在該專利公開的方法中仍然存在，沒有從根本上解決上述不足。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期不固定造成的濾波電感設計困難和并網(wǎng)電流諧波較大的問題，提供了一種用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法。
[0005]本發(fā)明所述用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法，該方法的具體過程為:
[0006]步驟一、在定時器達到周期值時，電網(wǎng)電壓采樣模塊采集電網(wǎng)電壓的瞬時值e(k)，k表示定時器的周期序號，通過鎖相環(huán)模塊計算電網(wǎng)電壓的角頻率ω和相位角Θ ；
[0007]步驟二、計算電網(wǎng)電壓相位角Θ的正弦值，然后獲取電網(wǎng)電壓的幅值Em(k):
[0008]) = -^7 ⑴；

sin(p)
[0009]步驟三、對步驟二中獲得的Em(k)進行低通濾波，所獲得的電網(wǎng)電壓幅值的濾波結果
【權利要求】
1.用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法，其特征在于，該方法的具體過程為: 步驟一、在定時器達到周期值時，電網(wǎng)電壓采樣模塊采集電網(wǎng)電壓的瞬時值e (k)，k表示定時器的周期序號，通過鎖相環(huán)模塊計算電網(wǎng)電壓的角頻率ω和相位角Θ ； 步驟二、計算電網(wǎng)電壓相位角Θ的正弦值，然后獲取電網(wǎng)電壓的幅值Em(k)； 步驟三、對步驟二中獲得的Em(k)進行低通濾波，所獲得的電網(wǎng)電壓幅值的濾波結果KKf)為:
2.根據(jù)權利要求1所述用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法，其特征在于，步驟二所述獲取電網(wǎng)電壓的幅值Em(k)的具體方法為:根據(jù)公式(I)求取
3.根據(jù)權利要求1所述用于并網(wǎng)電流滯環(huán)控制算法的開關周期固定控制方法，其特征在于，步驟四所述獲取并網(wǎng)逆變器的濾波電感估算值Lest(k)的具體方法為:通過公式(3)獲取
【文檔編號】H02J3/38GK103532170SQ201310533135
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權日:2013年10月31日
【發(fā)明者】駱素華, 吳鳳江, 駱林松, 馮帆, 張陸捷 申請人:哈爾濱工業(yè)大學