一种并网逆变器有功与无功功率准闭环的控制方法与流程

本发明涉及一种并网逆变器有功与无功功率准闭环的控制方法，属于逆变器有功与无功功率补偿校正的。

背景技术：

1、逆变器滤波输出电路普遍采用lc或lcl电路，系统调制频率一般在5k～100k之间。在对逆变电感上流经的逆变电流进行离散采样时，如图7所示，不可避免的会出现离散采样的逆变电流基波成分的相位与实际基波成分的相位存在相位差的情况，该相位差主要来自于adc采样延时、滤波电路延时、采样噪音、采样触发时刻、pwm调制策略等因素的影响。该现象会影响逆变器输出的有功和无功功率的精确度，根据实验室测定结果，开启无功功率输出功能时，如图8和图9所示，设备输出的无功功率与期望输出的无功功率最大偏差达到了额定功率的8％以上，与此同时，对逆变电流的相位角的计算偏差达到了6°以上，因此以一种便捷高效的方式对逆变器输出的有功和无功功率进行校正是非常有必要的。

2、传统逆变器进行有功与无功功率校正是依赖并网电流采样，即采用并网电流传感器，还需要配合矫正软件进行相应的矫正作业，传统矫正软件含较多复杂运行算项，占用芯片算力和存储空间较多，且随着逆变器小型化微型化及成本控制，逆变器的并网输出电流采样被省略，此时较难实现补偿矫正，也不利于批量化逆变器的调试。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统依赖并网电流采样与校正软件存在诸多缺陷的问题，提出一种并网逆变器有功与无功功率准闭环的控制方法。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种并网逆变器有功与无功功率准闭环的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

4、s1：测定逆变器实际输出的有功功率p与无功功率q；

5、s2：获取逆变器离散采样计算的有功功率p0与无功功率q0；

6、s3：将s1步骤与s2步骤获取的数据分别进行拟合，得出p0对p、q0对q的拟合公式；

7、s4：将逆变器获取的p0与q0分别代入拟合公式，得到逆变器当前输出的有功功率pest和无功功率qest；

8、s5：将pest和qest作为反馈量，与有功功率参考pref和无功功率参考qref形成准闭环控制，对逆变器输出功率进行补偿。

9、优选地，所述步骤s2中，令电网电压逆变电流基波成分其中ω为电网角频率，ψ为电网电压与逆变电流的相位差，以电网电压为横轴，逆变电流为纵轴，形成李萨如图形；

10、根据格林公式：

11、

12、若令上式中q＝x、p＝0，则有：

13、

14、根据上式，李萨如图形封闭曲线围成的面积ql通过如下方式计算：

15、

16、将上式转换为在整周期(t1，t2)时间段内对时间的积分，并将代入：

17、

18、上式中q0＝urmsirmssin(ψ)为无功功率，于是有：

19、

20、对于离散数据，设一个工频周期采样次数为n，上式可离散化为：

21、

22、其中δii＝ii-ii-1为离散采样第i时刻与上一采样时刻计算的电流值之差。

23、优选地，所述步骤s3中，抽象为数学表达式：

24、

25、对上式进行泰勒展开，并忽略高次项：

26、

27、其中aijk、bijk(i＝0…2，j＝0…2，k＝0…2)为多项式拟合系数。

28、本发明的有益效果主要体现在：

29、1.拟合公式不含有复杂运算项，占用的芯片算力和存储空间非常少；

30、2.无需使用并网电流传感器，节省了逆变器的生产和设计成本；

31、3.对于批量生产的逆变器，无需对每台设备重复复杂的拟合过程，仅需对拟合公式进行线性比例微调即可。

技术特征：

1.一种并网逆变器有功与无功功率准闭环的控制方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述一种并网逆变器有功与无功功率准闭环的控制方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述一种并网逆变器有功与无功功率准闭环的控制方法，其特征在于：

技术总结本发明揭示了一种并网逆变器有功与无功功率准闭环的控制方法，测定逆变器实际输出的有功功率P与无功功率Q；获取逆变器离散采样计算的有功功率P<subgt;0</subgt;与无功功率Q<subgt;0</subgt;；将获取的数据分别进行拟合，得出P<subgt;0</subgt;对P、Q<subgt;0</subgt;对Q的拟合公式；将逆变器获取的P<subgt;0</subgt;与Q<subgt;0</subgt;分别代入拟合公式，得到逆变器当前输出的有功功率P<subgt;est</subgt;和无功功率Q<subgt;est</subgt;；将P<subgt;est</subgt;和Q<subgt;est</subgt;作为反馈量，与有功功率参考R<subgt;ref</subgt;和无功功率参考Q<subgt;ref</subgt;形成准闭环控制，对逆变器输出功率进行补偿。本发明拟合公式不含有复杂运算项，占用的芯片算力和存储空间非常少；无需使用并网电流传感器，节省了逆变器的生产和设计成本；对于批量生产的逆变器，无需对每台设备重复复杂的拟合过程，仅需对拟合公式进行线性比例微调即可。技术研发人员：胡贺岗受保护的技术使用者：苏州海鹏科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6