一種離網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)，通過在控制環(huán)中分別加入負載電流微分前饋控制及電容電壓微分前饋控制，從而使控制環(huán)的輸出發(fā)生變化，使得輸出負荷的阻抗變化得到了疊加，從而實現(xiàn)控制環(huán)輸出的控制量根據(jù)負荷的變化而變化，能夠在負荷發(fā)生變化后，控制環(huán)快速的響應(yīng)變化，進而使得輸出電壓更穩(wěn)定，用電負荷更安全。
【專利說明】一種離網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種離網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，為了使離網(wǎng)逆變器具有帶可變負載的能力，通常通過輸出濾波器進行優(yōu)化，然而，通常使用的輸出濾波器在優(yōu)化過程中，主要針對固定負荷，在負荷發(fā)生變化時，會使輸出電壓波動很大，尤其是離網(wǎng)逆變器滿功率投切負荷時，輸出電壓波動很大，甚至?xí)?dǎo)致離網(wǎng)逆變器輸出過壓，進而損壞用電負荷。
[0003]為了保證離網(wǎng)逆變器輸出電壓的穩(wěn)定及用電負荷的安全，亟需一種針對帶可變負載的離網(wǎng)逆變器的控制方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種離網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中離網(wǎng)逆變器帶可變負載時容易造成輸出電壓不穩(wěn)及用電負荷不安全的問題，其具體方案如下:
[0005]一種離網(wǎng)逆變器控制方法，包括:
[0006]檢測離網(wǎng)逆變器輸出的負載電流及電容電壓；
[0007]對所述負載電流進行微分計算，同時對所述電容電壓進行微分計算；
[0008]將微分計算后的負載電流及電容電壓加入到控制環(huán)，得到輸出控制信號；
[0009]將所述輸出控制信號輸出至所述離網(wǎng)逆變器，以控制所述離網(wǎng)逆變器工作。
[0010]進一步的，對所述負載電流進行微分計算，具體為:
[0011]對所述負載電流進行微分，并對微分后的負載電流進行限幅控制，得到第一限幅結(jié)果，使所述微分后的負載電流的幅值限定在第一預(yù)定范圍內(nèi)。
[0012]進一步的，還包括:
[0013]將所述第一限幅結(jié)果進行坐標變換，并將經(jīng)過坐標變換后的第一限幅結(jié)果前饋到所述控制環(huán)。
[0014]進一步的，所述對所述電容電壓進行微分計算，具體為:
[0015]對所述電容電壓進行微分，并對微分后的電容電壓進行限幅控制，得到第二限幅結(jié)果，使所述微分后的負載電流的幅值限定在第二預(yù)定范圍內(nèi)。
[0016]進一步的，還包括:
[0017]將所述第二限幅結(jié)果進行解耦濾波控制，并將經(jīng)過解耦濾波控制的第二限幅結(jié)果前饋到所述控制環(huán)。
[0018]一種離網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，包括:檢測單元，與所述檢測單元相連的第一微分控制單元，與所述第一微分控制單元相連的第二微分控制單元，與所述第二微分控制單元相連的輸出單元，其中:
[0019]所述檢測單元用于檢測離網(wǎng)逆變器輸出的負載電流及電容電壓；
[0020]所述第一微分控制單元用于對所述負載電流進行微分計算；
[0021]所述第二微分控制單元用于對所述電容電壓進行微分計算；
[0022]所述輸出單元用于將微分計算后的負載電流及電容電壓加入到控制環(huán)，得到輸出控制信號，并將所述輸出控制信號輸出至所述離網(wǎng)逆變器，以控制所述離網(wǎng)逆變器工作。
[0023]進一步的，所述第一微分控制單元具體包括:第一微分子單元，與所述第一微分子單元相連的第一限定單元，其中:
[0024]所述第一微分子單元用于對負載電流進行微分；
[0025]所述第一限定單元用于對微分后的負載電流進行限幅控制，得到第一限幅結(jié)果，使所述微分后的負載電流的幅值限定在第一預(yù)定范圍內(nèi)。
[0026]進一步的，所述第一微分控制單元還包括:與所述第一限定單元相連的坐標變換單元，具體的:
[0027]所述坐標變換單元用于將所述第一限幅結(jié)果進行坐標變換，并將經(jīng)過坐標變換后的第一限幅結(jié)果前饋到所述控制環(huán)。
[0028]進一步的，所述第二微分控制單元包括:第二微分子單元，與所述第二微分子單元相連的第二限定單元，其中:
[0029]所述第二微分子單元用于對電容電壓進行微分；
[0030]所述第二限定單元用于對微分后的電容電壓進行限幅控制，得到第二限幅結(jié)果，使所述微分后的電容電壓的幅值限定在第二預(yù)定范圍內(nèi)。
[0031]進一步的，所述第二微分控制單元還包括:與所述第二限定單元相連的濾波單元，具體的:
[0032]所述濾波單元用于將所述第二限幅結(jié)果進行解耦濾波控制，并將經(jīng)過解耦濾波控制的第二限幅結(jié)果前饋到所述控制環(huán)。
[0033]從上述技術(shù)方案可以看出，本申請公開的離網(wǎng)逆變器控制方法及系統(tǒng)，通過在控制環(huán)中分別加入負載電流微分前饋控制及電容電壓微分前饋控制，從而使控制環(huán)的輸出發(fā)生變化，使得輸出負荷的阻抗變化得到了疊加，從而實現(xiàn)控制環(huán)輸出的控制量根據(jù)負荷的變化而變化，能夠在負荷發(fā)生變化后，控制環(huán)快速的響應(yīng)變化，進而使得輸出電壓更穩(wěn)定，用電負荷更安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035]圖1為本發(fā)明實施例公開的一種離網(wǎng)逆變器控制方法的流程圖；
[0036]圖2為本發(fā)明實施例公開的一種離網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明實施例公開的一種第一微分控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0039]本發(fā)明公開了一種離網(wǎng)逆變器控制方法，其流程圖如圖1所示，包括:
[0040]步驟S11、檢測離網(wǎng)逆變器輸出的負載電流及電容電壓；
[0041]其中，離網(wǎng)逆變器可以為三相逆變器，可以為帶變壓器的逆變器，也可以為不帶變壓器的逆變器。
[0042]步驟S12、對負載電流進行微分計算，同時對電容電壓進行微分計算；
[0043]逆變器采用電壓電流雙環(huán)控制的方式實現(xiàn)對輸出電壓的控制。
[0044]對負載電流進行微分，并對微分后的負載電流進行限幅控制，得到第一限幅結(jié)果，使微分后的負載電流的幅值限定在第一預(yù)定范圍內(nèi)，并將第一限幅結(jié)果進行坐標變換，并將經(jīng)過坐標變換后的第一限幅結(jié)果前饋到控制環(huán)，以實現(xiàn)更穩(wěn)定的輸出電壓。
[0045]具體的，將限幅后的負載電流微分信號前饋到控制環(huán)，具體為:將限幅后的負載電流加入到正序反park變換輸入，以實現(xiàn)對負載電流的微分前饋控制。通過對因負載突變導(dǎo)致的電感電壓的變化進行補償，達到穩(wěn)定的輸出電壓，從而提高系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的效果。
[0046]對電容電壓進行微分計算，具體為:對電容電壓進行微分，并對微分后的電容電壓進行限幅控制，得到第二限幅結(jié)果，使微分后的電容電壓的限幅限定在第二預(yù)定范圍內(nèi)，并將第二限幅結(jié)果進行解耦濾波控制，將經(jīng)過解耦濾波控制的第二限幅結(jié)果前饋到控制環(huán)。
[0047]步驟S13、將微分計算后的負載電流及電容電壓加入到控制環(huán)，得到輸出控制信號;
[0048]步驟S14、將輸出控制信號輸出至離網(wǎng)逆變器，以控制離網(wǎng)逆變器的工作。
[0049]本申請公開的離網(wǎng)逆變器控制方法，通過在控制環(huán)中分別加入負載電流微分前饋控制及電容電壓微分前饋控制，從而使控制環(huán)的輸出發(fā)生變化，使得輸出負荷的阻抗變化得到了疊加，從而實現(xiàn)控制環(huán)輸出的控制量根據(jù)負荷的變化而變化，能夠在負荷發(fā)生變化后，控制環(huán)快速的響應(yīng)變化，進而使得輸出電壓更穩(wěn)定，用電負荷更安全。
[0050]本實施例公開了一種離網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括:
[0051]檢測單元21，與檢測單元21相連的第一微分控制單元22，與檢測單元21相連的第二微分控制單元23，與第一微分控制單元及第二微分控制單元23分別相連的輸出單元24，具體的:
[0052]其中，離網(wǎng)逆變器可以為三相逆變器，可以為帶變壓器的逆變器，也可以為不帶變壓器的逆變器。
[0053]檢測單元21用于檢測離網(wǎng)逆變器輸出的負載電流及電容電壓。
[0054]第一微分控制單元22用于對負載電流進行微分計算。
[0055]逆變器采用電壓電流雙環(huán)控制的方式實現(xiàn)對輸出電壓的控制。
[0056]具體的，第一微分控制單元22的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，包括:第一微分子單元221,與第一微分子單兀221相連的第一限定單兀222。
[0057]其中:第一微分子單元221用于對負載電流進行微分，第一限定單元222用于對微分后的負載電流進行限幅控制，得到第一限幅結(jié)果，使微分后的負載電流的幅值限定在第一預(yù)定范圍內(nèi)，即第一限定單元222用于對微分后的負載電流進行限幅，將限幅后的負載電流進行前饋控制，使其前饋到控制環(huán)，即電壓電流控制環(huán)。
[0058]具體的，將限幅后的負載電流微分信號前饋到控制環(huán)，具體為:將限幅后的負載電流加入到正序反park變換輸入，以實現(xiàn)對負載電流的微分前饋控制。通過對因負載突變導(dǎo)致的電感電壓的變化進行補償，達到穩(wěn)定的輸出電壓，從而提高系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)的效果。
[0059]優(yōu)選的，本實施例公開的離網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)中的第一微分控制單元22還可以包括:與第一限定單元222相連的坐標變換單元223。
[0060]其中，坐標變換單元223用于將限定單元222的第一限幅結(jié)果進行坐標變換，并將經(jīng)過坐標變換后的第一限幅結(jié)果前饋到控制環(huán)，以實現(xiàn)更穩(wěn)定的輸出電壓。
[0061]第二微分控制單元23用于對電容電壓進行微分計算，具體的:
[0062]第二微分控制單元包括:第二微分子單元，與第二微分子單元相連的第二限定單
J Li ο
[0063]第二微分子單元用于對電容電壓進行微分，第二限定單元用于對微分后的電容電壓進行限幅控制，得到第二限幅結(jié)果，使微分后的電容電壓的幅值限定在第二預(yù)定范圍內(nèi)。
[0064]另外，第二微分控制單元還包括:與第二限定單元相連的濾波單元。
[0065]濾波單元用于將第二限幅結(jié)果進行解耦濾波控制，并將經(jīng)過解耦濾波控制的第二限幅結(jié)果前饋到控制環(huán)。
[0066]輸出單元24用于將微分計算后的負載電流及電容電壓加入到控制環(huán)，得到輸出控制信號，并將輸出控制信號輸出至離網(wǎng)逆變器，以控制離網(wǎng)逆變器工作。
[0067]本申請公開的離網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，通過在控制環(huán)中分別加入負載電流微分前饋控制及電容電壓微分前饋控制，從而使控制環(huán)的輸出發(fā)生變化，使得輸出負荷的阻抗變化得到了疊加，從而實現(xiàn)控制環(huán)輸出的控制量根據(jù)負荷的變化而變化，能夠在負荷發(fā)生變化后，控制環(huán)快速的響應(yīng)變化，進而使得輸出電壓更穩(wěn)定，用電負荷更安全。
[0068]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0069]專業(yè)人員還可以進一步意識到，結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬件、計算機軟件或者二者的結(jié)合來實現(xiàn)，為了清楚地說明硬件和軟件的可互換性，在上述說明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認為超出本發(fā)明的范圍。
[0070]結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。
[0071]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種離網(wǎng)逆變器控制方法，其特征在于，包括: 檢測離網(wǎng)逆變器輸出的負載電流及電容電壓； 對所述負載電流進行微分計算，同時對所述電容電壓進行微分計算； 將微分計算后的負載電流及電容電壓加入到控制環(huán)，得到輸出控制信號； 將所述輸出控制信號輸出至所述離網(wǎng)逆變器，以控制所述離網(wǎng)逆變器工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述負載電流進行微分計算，具體為: 對所述負載電流進行微分，并對微分后的負載電流進行限幅控制，得到第一限幅結(jié)果，使所述微分后的負載電流的幅值限定在第一預(yù)定范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括: 將所述第一限幅結(jié)果進行坐標變換，并將經(jīng)過坐標變換后的第一限幅結(jié)果前饋到所述控制環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述電容電壓進行微分計算，具體為: 對所述電容電壓進行微分，并對微分后的電容電壓進行限幅控制，得到第二限幅結(jié)果，使所述微分后的電容電壓的幅值限定在第二預(yù)定范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，還包括: 將所述第二限幅結(jié)果進行解耦濾波控制，并將經(jīng)過解耦濾波控制的第二限幅結(jié)果前饋到所述控制環(huán)。
6.一種離網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:檢測單元，與所述檢測單元相連的第一微分控制單元，與所述第一微分控制單元相連的第二微分控制單元，與所述第二微分控制單元相連的輸出單元，其中: 所述檢測單元用于檢測離網(wǎng)逆變器輸出的負載電流及電容電壓； 所述第一微分控制單元用于對所述負載電流進行微分計算； 所述第二微分控制單元用于對所述電容電壓進行微分計算； 所述輸出單元用于將微分計算后的負載電流及電容電壓加入到控制環(huán)，得到輸出控制信號，并將所述輸出控制信號輸出至所述離網(wǎng)逆變器，以控制所述離網(wǎng)逆變器工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微分控制單元具體包括:第一微分子單元，與所述第一微分子單元相連的第一限定單元，其中: 所述第一微分子單元用于對負載電流進行微分； 所述第一限定單元用于對微分后的負載電流進行限幅控制，得到第一限幅結(jié)果，使所述微分后的負載電流的幅值限定在第一預(yù)定范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微分控制單元還包括:與所述第一限定單元相連的坐標變換單元，具體的: 所述坐標變換單元用于將所述第一限幅結(jié)果進行坐標變換，并將經(jīng)過坐標變換后的第一限幅結(jié)果前饋到所述控制環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二微分控制單元包括:第二微分子單元，與所述第二微分子單元相連的第二限定單元，其中: 所述第二微分子單元用于對電容電壓進行微分； 所述第二限定單元用于對微分后的電容電壓進行限幅控制，得到第二限幅結(jié)果，使所述微分后的電容電壓的幅值限定在第二預(yù)定范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二微分控制單元還包括:與所述第二限定單元相連的濾波單元，具體的: 所述濾波單元用于將所述第二限幅結(jié)果進行解耦濾波控制，并將經(jīng)過解耦濾波控制的第二限幅結(jié)果前饋到所述控制環(huán)。
【文檔編號】H02M7/53GK104333253SQ201410612603
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】曹偉, 劉高文, 洪婷婷, 余勇 申請人:陽光電源股份有限公司