本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)新能源并網(wǎng)發(fā)電領(lǐng)域，具體是一種逆變電源模糊PID控制方法，主要用于逆變電源方面。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的逆變技術(shù)一般在逆變電源和輸出端之間加入工頻變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣隔離和電壓調(diào)整，這種實(shí)現(xiàn)方法性能可靠、技術(shù)成熟、應(yīng)用十分廣泛，但是采用工頻變壓器其體積大、成本高對(duì)于輸入電壓或者負(fù)載波動(dòng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力差。另一方面從控制理論上講，由于非線性負(fù)載以及負(fù)載的非周期性變化，使得逆變電源在運(yùn)行時(shí)存在參數(shù)和變量的模糊不確定性，很難建立精確的數(shù)學(xué)模型，給系統(tǒng)的控制帶來(lái)了很多技術(shù)難題。傳統(tǒng)控制理論過(guò)多依賴系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，不能充分利用工作人員長(zhǎng)期積累的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使得傳統(tǒng)的逆變電源控制方法控制效果不佳，適應(yīng)性、魯棒性和靈活性較差，很難達(dá)到預(yù)期的控制效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有的逆變電源控制方法的不足，本發(fā)明提供了一種逆變電源模糊PID控制方法，模糊控制的重點(diǎn)不是研究被控對(duì)象或者實(shí)現(xiàn)過(guò)程，而是建立在人工經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，模仿人在控制活動(dòng)中的模糊控制策略，跳過(guò)精確建模的困難。模糊PID控制對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的變化及外界干擾不敏感，具有很強(qiáng)的魯棒性，能實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變電源高效的控制。該逆變電源模糊PID控制方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，效率高可以廣泛地應(yīng)用在智能電網(wǎng)新能源發(fā)電領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：該控制方法采用模糊PID控制算法，以DSP控制器為核心，分布式發(fā)電系統(tǒng)提供的48V直流電壓首先通過(guò)高頻逆變器模塊得到按正弦規(guī)律變化的脈沖序列，然后脈沖序列通過(guò)高頻變壓器進(jìn)行升壓，接著進(jìn)行有源整流和有源箝位，再將得到的高壓脈沖送入低頻逆變模塊得到按正弦規(guī)律變化的電壓脈沖，最后將其經(jīng)過(guò)LC濾波得到期望的低頻正弦交流電壓。

本發(fā)明的有益效果是：該控制方法采用模糊PID控制技術(shù)在輸入電壓波動(dòng)、非線性負(fù)載或者負(fù)載非周期波動(dòng)的情況下仍能高效穩(wěn)定輸出220V/50Hz正弦交流電。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明方法組成方框示意圖

圖2本發(fā)明方法的控制流程圖

具體實(shí)施方式

如圖1所示，該逆變電源模糊PID控制方法采用模糊PID控制算法，以DSP控制器為核心主要有高頻逆變器模塊、高頻變壓器模塊、全橋有源整流模塊、有源箝位模塊、低頻逆變模塊、輸出濾波模塊、模糊PID控制器模塊、DSP控制器模塊、SPWM調(diào)制模塊以及輸出電壓反饋模塊組成。

分布式發(fā)電系統(tǒng)提供的能量經(jīng)過(guò)一系列轉(zhuǎn)換變?yōu)?8V直流電壓送入到高頻逆變器模塊，高頻逆變器模塊中的大功率高頻率開關(guān)管在SPWM調(diào)制模塊的驅(qū)動(dòng)下輸出按正弦規(guī)律變化的脈沖序列。SPWM技術(shù)極大減少了逆變電路輸出的諧波分量。

按正弦規(guī)律變化的脈沖序列進(jìn)過(guò)高頻變壓器模塊進(jìn)行升壓得到一系列按正弦規(guī)律的變化的諧振電壓脈沖列。

全橋有源整流模塊將高頻變壓器模塊輸出的電壓脈沖整流成一系列高頻SPWM脈沖，有源箝位模塊對(duì)高頻SPWM脈沖進(jìn)行箝位防止過(guò)電壓損壞低頻逆變模塊。

高頻SPWM脈沖經(jīng)過(guò)有源箝位通過(guò)低頻逆變模塊，在DSP控制器模塊輸出的50Hz脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)下得到按正弦規(guī)律變化的電壓脈沖，最后通過(guò)輸出濾波模塊得到期望的低頻正弦交流電壓。

如圖2所示，系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化、系統(tǒng)自檢然后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置完成后系統(tǒng)進(jìn)入SPWM脈寬計(jì)算程序，系統(tǒng)將輸出電壓與設(shè)置電壓進(jìn)行比較，誤差和誤差的變化率送入到PID模糊控制器，當(dāng)系統(tǒng)輸出電壓、頻率與設(shè)定值不一致時(shí)，DSP控制器調(diào)用模糊PID控制算法根據(jù)修正后的SPWM控制信號(hào)及50Hz脈沖信號(hào)對(duì)高頻逆變器模塊、全橋有源整流模塊、有源箝位模塊、低頻逆變模塊進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使輸出電壓、頻率與設(shè)定的期望電壓一致。

系統(tǒng)正常工作時(shí)人機(jī)界面顯示并存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，當(dāng)DSP控制器檢測(cè)到系統(tǒng)中出現(xiàn)過(guò)流、過(guò)壓或頻率故障，提示并記錄故障信息同時(shí)啟動(dòng)預(yù)置故障處理程序。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種逆變電源模糊PID控制方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明方法的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。