CN106385197A - 一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器 - Google Patents

一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN106385197A
CN106385197A CN201611088524.6A CN201611088524A CN106385197A CN 106385197 A CN106385197 A CN 106385197A CN 201611088524 A CN201611088524 A CN 201611088524A CN 106385197 A CN106385197 A CN 106385197A
Authority
CN
China
Prior art keywords
output voltage
voltage
calculated
value
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201611088524.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106385197B (zh
Inventor
曹金虎
李俊
王鹏
李浩源
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sungrow Power Supply Co Ltd
Original Assignee
Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sungrow Power Supply Co Ltd filed Critical Sungrow Power Supply Co Ltd
Priority to CN201611088524.6A priority Critical patent/CN106385197B/zh
Publication of CN106385197A publication Critical patent/CN106385197A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106385197B publication Critical patent/CN106385197B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/539—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
    • H02M7/5395—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器，通过对采样得到的逆变器的输出电压，与预设参考电压进行处理和计算，最终得到所述逆变器的PWM调制信号；尤其是通过对输出电压的幅值进行外环控制，能够补偿因负载变化而造成的电压下降，从而实时获得满足输出电压要求的调制比，进而使得逆变器独立运行在任何类型负载和负载容量突变的情况下，能够保证其输出电压达到稳定；同时，控制参数少，相比现有技术降低了控制复杂度，且无需现有技术中的电流传感器，硬件成本低。

Description

一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器
技术领域
本发明涉及逆变器独立运行技术领域，特别涉及一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器。
背景技术
当前，逆变器在离网状态下独立运行、为负载供电的应用广泛，然而由于其输出端连接的负载类型众多，且负载容量可能时刻变化；因此，面对复杂多变的外部负载，要求逆变器具有较高的输出电压性能才能保证负载的可靠运行。对于例如，某些标准对输出电压的总谐波含量、波动幅值、电压跌落后恢复时间等有着严格要求。因此对于逆变器独立运行来说，一般为保证负载运行良好，希望该逆变器的输出能够使负载工作在额定电压，以及，当负载容量变化时，希望该逆变器的输出能够使负载电压波动小且具有快速调整能力。
为了控制逆变器独立运行时的输出电压，图1所示为一种现有技术方案，采用参考正弦电压Vref与输出电压瞬时反馈值Vreal比较，获得误差电压，经过PI控制器调节，再由PWM发生器获得PWM调制信号；该方案控制算法简单、容易实现，但由于采用单环控制，对于负载的动态变化跟随能力较差，输出电压动态性能差。
现有技术中还存在另外一种常用的方案，采用双环或多环控制，以进一步提高逆变器的稳态和动态性能，如图2所示，通过参考正弦电压Vref与输出电压瞬时反馈值Vreal比较，获得误差电压，经PI控制器获得负载参考电流Iref，与采样负载电流Ireal经P/PI控制器调节，再由PWM发生器获得PWM调制信号。其内环的引入提高了动态响应，但是由于控制器参数和控制信号增多，导致控制系统复杂度的增加，同时信号量的增多也需要增加硬件采用电路和负载电流检测传感器，成本较高。
发明内容
本发明提供一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器，以解决现有技术中控制复杂且硬件成本高的问题。
为实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：
一种逆变器独立运行的输出电压控制方法，包括：
根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到所述输出电压的幅值；
对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到所述输出电压的幅值补偿值；
根据所述输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号；
根据所述电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比；
根据所述调制比生成所述逆变器的PWM调制信号。
优选的，所述根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到所述输出电压的幅值包括：
根据计算得到所述输出电压的周波有效值；
或者，根据计算得到所述输出电压的半周波有效值；
或者，根据计算得到所述输出电压的四分之一周波有效值；进行计算的区间所对应的角度为i＝0，1，2，3；
其中，u为所述输出电压的瞬时值，fs为所述输出电压的采样频率，f为所述输出电压的频率；
或者，根据(|Um_max|+|Um_min|)/2，计算得到所述输出电压的峰值；
其中，Um_max为所述输出电压的周波最大值，Um_min为所述输出电压的周波最小值。
优选的，所述对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到输出电压的幅值补偿值，包括：
计算得到预设参考电压的有效值减去所述输出电压的有效值，或者预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值；
对所述差值进行PI调节；
对进行PI调节后的值进行限幅，得到所述输出电压的幅值补偿值；
或者计算得到预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值，作为所述输出电压的幅值补偿值。
优选的，所述根据所述输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号，包括：
根据进行计算，得到所述电压调节信号u*；
其中，为所述预设参考电压的峰值，Um_err为所述输出电压的幅值补偿值，f为所述预设参考电压的频率，预设参考电压的相位，t为时间。
优选的，所述根据所述电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比，包括：
根据D＝u*/udc，计算得到调制比D；
其中，u*为所述电压调节信号，udc为所述直流侧输入电压。
一种控制器，用于控制逆变器独立运行，所述控制器包括：
第一计算单元，用于根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到所述输出电压的幅值；
处理单元，用于对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到所述输出电压的幅值补偿值；
第二计算单元，用于根据所述输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号；
第三计算单元，用于根据所述电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比；
PWM发生单元，用于根据所述调制比生成所述逆变器的PWM调制信号。
优选的，所述第一计算单元用于根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到所述输出电压的幅值时，具体用于：
根据计算得到所述输出电压的周波有效值；
或者，根据计算得到所述输出电压的半周波有效值；
或者，根据计算得到所述输出电压的四分之一周波有效值；进行计算的区间所对应的角度为i＝0，1，2，3；
其中，u为所述输出电压的瞬时值，fs为所述输出电压的采样频率，f为所述输出电压的频率；
或者，根据(|Um_max|+|Um_min|)/2，计算得到所述输出电压的峰值；
其中，Um_max为所述输出电压的周波最大值，Um_min为所述输出电压的周波最小值。
优选的，所述处理单元包括：
计算模块，用于计算得到预设参考电压的有效值减去所述输出电压的有效值，或者预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值；
PI控制模块，用于对所述差值进行PI调节；
限幅模块，用于对进行PI调节后的值进行限幅，得到所述输出电压的幅值补偿值；
或者，所述处理单元用于对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到所述输出电压的幅值补偿值时，具体用于：计算得到预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值，作为所述输出电压的幅值补偿值。
优选的，所述第二计算单元用于根据所述输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号时，具体用于：
根据进行计算，得到所述电压调节信号u*；
其中，为所述预设参考电压的峰值，Um_err为所述输出电压的幅值补偿值，f为所述预设参考电压的频率，预设参考电压的相位，t为时间。
优选的，所述第三计算单元用于根据所述电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比时，具体用于：
根据D＝u*/udc，计算得到调制比D；
其中，u*为所述电压调节信号，udc为所述直流侧输入电压。
本发明提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法，通过对采样得到的逆变器的输出电压，与预设参考电压进行处理和计算，最终得到所述逆变器的PWM调制信号；尤其是通过对输出电压的幅值进行外环控制，能够补偿因负载变化而造成的电压下降，从而实时获得满足输出电压要求的调制比，进而使得逆变器独立运行在任何类型负载和负载容量突变的情况下，能够保证其输出电压达到稳定；同时，控制参数少，相比现有技术降低了控制复杂度，且无需现有技术中的电流传感器，硬件成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术内的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述内的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法的控制框图；
图2是另一现有技术提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法的另一控制框图；
图3是本发明实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法的流程图；
图4是本发明另一实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法的另一流程图；
图5是本发明另一实施例提供的逆变器输出电压和电流的波形图；
图6是本发明另一实施例提供的逆变器输出电压和电流的另一波形图；
图7是本发明另一实施例提供的逆变器输出电压和电流的另一波形图；
图8是本发明另一实施例提供的逆变器输出电压和电流的另一波形图；
图9是本发明另一实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法的另一流程图；
图10是本发明另一实施例提供的控制器的结构示意图；
图11是本发明另一实施例提供的逆变系统的结构示意图；
图12是本发明另一实施例提供的控制器的另一结构示意图；
图13是本发明另一实施例提供的控制器的逻辑控制框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
本发明提供一种逆变器独立运行的输出电压控制方法，以解决现有技术中控制复杂且硬件成本高的问题。
具体的，逆变器独立运行的输出电压控制方法，参见图3，包括：
S101、根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到输出电压的幅值；
具体的，对于该输出电压的采样，可以根据实际情况进行采样频率的设置，根据相应的采样频率对该输出电压的瞬时值进行采样。
S102、对输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到输出电压的幅值补偿值；
在具体的实际应用中，可以根据应用环境预先设定所需要的参考电压，即该预设参考电压，包括其幅值(峰值或有效值)、频率和相位等。
S103、根据输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号；
通过上述步骤对输出电压的幅值进行外环控制后，再与预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号，为对于逆变器输出的期望电压。
S104、根据电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比；
由于该电压调节信号为逆变器输出的期望电压，将该期望电压与逆变器真正的直流侧输入电压进行计算，得到的调制比即为对于逆变器的逆变期望。
S105、根据调制比生成逆变器的PWM调制信号；
该PWM调制信号将会输出到逆变器的各个控制端，用于对该逆变器进行驱动控制，使其输出与该电压调节信号相同的电压，实现预先设定的参考电压的跟随。
在实际的应用中，其预先设定的参考电压，即上文中的预设参考电压，可以根据其具体的实际应用环境进行改变和调节，此处并不做具体限定，均在本申请的保护范围内。并且，该预设参考电压为开环给定，能够减少外界干扰因素，得到的逆变器输出波形质量好。
本实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法，通过对采样得到的逆变器的输出电压，与预设参考电压进行处理和计算，最终得到逆变器的PWM调制信号；尤其是通过对输出电压的幅值进行外环控制，能够补偿因负载变化而造成的电压下降，从而实时获得满足输出电压要求的调制比，进而使得逆变器独立运行在任何类型负载和负载容量突变的情况下，能够保证其输出电压达到稳定；同时，控制参数少，相比现有技术降低了控制复杂度，且无需现有技术中的电流传感器，硬件成本低。
另外，如图2所示的现有技术，其内环必须具备足够的带宽，这就对数字控制器的控制速度提出了很高的要求；而本实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法，通过实时计算获得该调制比，进而可以实时获得逆变器输入输出电压变压比，响应速度快，利于该逆变器的应用。
本发明另一实施例还提供了一种具体的逆变器独立运行的输出电压控制方法，参见图4，包括：
S201、根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到输出电压的有效值；
具体可以为：
根据计算得到输出电压的周波有效值；
或者，根据计算得到输出电压的半周波有效值；
或者，根据计算得到输出电压的四分之一周波有效值；进行计算的区间所对应的角度为i＝0，1，2，3；
其中，u为输出电压的瞬时值，fs为输出电压的采样频率，f为输出电压的频率；
S202、计算得到预设参考电压的有效值减去输出电压的有效值的差值；
S203、对差值进行PI调节；
S204、对进行PI调节后的值进行限幅，得到输出电压的幅值补偿值；
S205、根据输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号；
具体可以为：根据进行计算，得到电压调节信号u*；
其中，为预设参考电压的峰值，Um_err为输出电压的幅值补偿值，f为预设参考电压的频率，预设参考电压的相位，t为时间。
S206、根据电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比；
具体可以为：根据D＝u*/udc，计算得到调制比D；
其中，u*为电压调节信号，udc为直流侧输入电压。
S207、根据调制比生成逆变器的PWM调制信号；
采用本实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法进行仿真，仿真过程中逆变器输出电压的有效值为101V，输出电压的频率为50Hz，且输出电压为初始相位为零的正弦交流输出电压；在t0时刻突加负载或者卸载，其输出电压u和阻性电流i的波形图如图5至图8所示。
图5为t0时刻在逆变器输出端突加阻性负载的仿真波形图；图6为t0时刻在逆变器输出端突加整流型负载时的仿真波形图；图7为在逆变器输出端进行阻性负载卸载时的仿真波形图；图8为在逆变器输出端进行整流型负载卸载时的仿真波形图；可以看到，采用本实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法，对不同类型负载，输出波形质量及动态和静态性能均良好；对于其他类型负载，如阻感、阻容等负载试验中同样可取得良好效果，此处不再一一赘述。并且，实际试验中，在最恶劣的整流型负载下，采用本实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法进行仿真，能够保证测试的输出电压谐波满足总THD<5％。
值得说明的是，该t0时刻并不限定于某一时刻，可以根据具体的应用环境进行随机选择，均在本申请的保护范围内。
本实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法，不仅能够通过开环给定预设参考电压，减少外界干扰因素，得到波形质量好的逆变器输出电压；同时，能够使逆变器独立运行在任何类型负载和负载容量突变的情况下，保证其输出电压达到稳定；且其控制参数少，相比现有技术降低了控制复杂度，且无需现有技术中的电流传感器，硬件成本低；并通过实时计算获得该调制比，进而可以实时获得逆变器输入输出电压变压比，响应速度快，利于该逆变器的应用。
另外，本实施例提供的逆变器独立运行的输出电压控制方法，其输出电压的有效值计算灵活，选择半周波或四分之一周波有效值，可以提高有效值更新速度，进一步提升输出电压的调整速度。
本发明另一实施例还提供了一种具体的逆变器独立运行的输出电压控制方法，参见图9，包括：
S301、根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到输出电压的幅值；
具体可以为：
根据(|Um_max|+|Um_min|)/2，计算得到输出电压的峰值；
其中，Um_max为输出电压的周波最大值，Um_min为输出电压的周波最小值。
S302、计算得到预设参考电压的峰值减去输出电压的峰值的差值；
S303、对差值进行PI调节；
S304、对进行PI调节后的值进行限幅，得到输出电压的幅值补偿值；
S305、根据输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号；
具体可以为：根据进行计算，得到电压调节信号u*；
其中，为预设参考电压的峰值，Um_err为输出电压的幅值补偿值，f为预设参考电压的频率，预设参考电压的相位，t为时间。
S306、根据电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比；
具体可以为：根据D＝u*/udc，计算得到调制比D；
其中，u*为电压调节信号，udc为直流侧输入电压。
S307、根据调制比生成逆变器的PWM调制信号；
或者，也可以在步骤S302中，根据计算得到预设参考电压的峰值减去输出电压的峰值的差值，并将得到的差值作为输出电压的幅值补偿值Um_err；省略图9中的步骤S303和S304；
其中，Um_max为输出电压的周波最大值，Um_min为输出电压的周波最小值。
本实施例给出了输出电压的幅值补偿值的另外两种计算方式，以供实际应用进行选择，此处不做具体限定，均在本申请的保护范围内。
本发明另外一个实施例还提供了一种控制器，用于控制逆变器独立运行，参见图10，该控制器包括：第一计算单元101、处理单元102、第二计算单元103、第三计算单元104及PWM发生单元105；
具体的工作原理为：
第一计算单元101用于根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到输出电压的幅值；
处理单元102用于对输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到输出电压的幅值补偿值；
第二计算单元103用于根据输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号；
第三计算单元104用于根据电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比；
PWM发生单元105用于根据调制比生成逆变器的PWM调制信号。
本实施例所述的控制器可以用于图11所示的逆变系统，该逆变系统包括：
与直流电源200相连的直流变换单元300；
与直流变换单元300相连的逆变器400；
与逆变器400相连的滤波单元500；
滤波单元500的另一端与负载相连；
其中的，直流电源200一般为蓄电池、光伏组件等；直流变换单元300一般为完成直流电源升降压和电压稳定控制的DC/DC电路；逆变器400一般为完成直流电到交流电的转换电路；滤波单元500一般为滤除逆变单元输出电压高频谐波电路；负载一般为包括阻性、阻容性、阻感性、整流型等负载；此处均不做具体限定，可以视其具体应用环境而定。
该控制器接收直流变换单元300与逆变器400之间的逆变器直流侧输入电压，及滤波单元500与负载之间的输出电压，通过上述工作原理，不仅能够通过开环给定预设参考电压，减少外界干扰因素，得到波形质量好的逆变器输出电压；同时，能够使逆变器400独立运行在任何类型负载和负载容量突变的情况下，保证其输出电压达到稳定；且其控制参数少，相比现有技术降低了控制复杂度，且无需现有技术中的电流传感器，硬件成本低；并通过实时计算获得该调制比，进而可以实时获得逆变器输入输出电压变压比，响应速度快，利于该逆变器的应用。
优选的，第一计算单元101用于根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到输出电压的幅值时，具体用于：
根据计算得到输出电压的周波有效值；
或者，根据计算得到输出电压的半周波有效值；
或者，根据计算得到输出电压的四分之一周波有效值；进行计算的区间所对应的角度为i＝0，1，2，3；
其中，u为输出电压的瞬时值，fs为输出电压的采样频率，f为输出电压的频率；
或者，根据(|Um_max|+|Um_min|)/2，计算得到输出电压的峰值；
其中，Um_max为输出电压的周波最大值，Um_min为输出电压的周波最小值。
优选的，参见图12，在图10的基础之上，处理单元102包括：计算模块201、PI控制模块202及限幅模块203；其中：
计算模块201用于计算得到预设参考电压的有效值减去输出电压的有效值，或者预设参考电压的峰值减去输出电压的峰值的差值；
PI控制模块202用于对差值进行PI调节；
限幅模块203用于对进行PI调节后的值进行限幅，得到输出电压的幅值补偿值；
或者，处理单元102用于对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到所述输出电压的幅值补偿值时，具体用于：计算得到预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值，作为所述输出电压的幅值补偿值。
优选的，第二计算单元103用于根据输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号时，具体用于：
根据进行计算，得到电压调节信号u*；
其中，为预设参考电压的峰值，Um_err为输出电压的幅值补偿值，f为预设参考电压的频率，预设参考电压的相位，t为时间。
优选的，第三计算单元104用于根据电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比时，具体用于：
根据D＝u*/udc，计算得到调制比D；
其中，u*为电压调节信号，udc为直流侧输入电压。
图13为该控制器的逻辑控制框图；具体的工作原理与上述实施例相同，此处不再一一赘述。
本发明中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种逆变器独立运行的输出电压控制方法，其特征在于，包括：
根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到所述输出电压的幅值；
对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到所述输出电压的幅值补偿值；
根据所述输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号；
根据所述电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比；
根据所述调制比生成所述逆变器的PWM调制信号。
2.根据权利要求1所述的逆变器独立运行的输出电压控制方法，其特征在于，所述根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到所述输出电压的幅值包括：
根据计算得到所述输出电压的周波有效值；
或者，根据计算得到所述输出电压的半周波有效值；
或者，根据计算得到所述输出电压的四分之一周波有效值；进行计算的区间所对应的角度为i＝0，1，2，3；
其中，u为所述输出电压的瞬时值，fs为所述输出电压的采样频率，f为所述输出电压的频率；
或者，根据(|Um_max|+|Um_min|)/2，计算得到所述输出电压的峰值；
其中，Um_max为所述输出电压的周波最大值，Um_min为所述输出电压的周波最小值。
3.根据权利要求1所述的逆变器独立运行的输出电压控制方法，其特征在于，所述对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到输出电压的幅值补偿值，包括：
计算得到预设参考电压的有效值减去所述输出电压的有效值，或者预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值；
对所述差值进行PI调节；
对进行PI调节后的值进行限幅，得到所述输出电压的幅值补偿值；
或者计算得到预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值，作为所述输出电压的幅值补偿值。
4.根据权利要求1所述的逆变器独立运行的输出电压控制方法，其特征在于，所述根据所述输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号，包括：
根据进行计算，得到所述电压调节信号u*；
其中，为所述预设参考电压的峰值，Um_err为所述输出电压的幅值补偿值，f为所述预设参考电压的频率，预设参考电压的相位，t为时间。
5.根据权利要求1所述的逆变器独立运行的输出电压控制方法，其特征在于，所述根据所述电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比，包括：
根据D＝u*/udc，计算得到调制比D；
其中，u*为所述电压调节信号，udc为所述直流侧输入电压。
6.一种控制器，其特征在于，用于控制逆变器独立运行，所述控制器包括：
第一计算单元，用于根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到所述输出电压的幅值；
处理单元，用于对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到所述输出电压的幅值补偿值；
第二计算单元，用于根据所述输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号；
第三计算单元，用于根据所述电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比；
PWM发生单元，用于根据所述调制比生成所述逆变器的PWM调制信号。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述第一计算单元用于根据采样得到的逆变器的输出电压，计算得到所述输出电压的幅值时，具体用于：
根据计算得到所述输出电压的周波有效值；
或者，根据计算得到所述输出电压的半周波有效值；
或者，根据计算得到所述输出电压的四分之一周波有效值；进行计算的区间所对应的角度为i＝0，1，2，3；
其中，u为所述输出电压的瞬时值，fs为所述输出电压的采样频率，f为所述输出电压的频率；
或者，根据(|Um_max|+|Um_min|)/2，计算得到所述输出电压的峰值；
其中，Um_max为所述输出电压的周波最大值，Um_min为所述输出电压的周波最小值。
8.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述处理单元包括：
计算模块，用于计算得到预设参考电压的有效值减去所述输出电压的有效值，或者预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值；
PI控制模块，用于对所述差值进行PI调节；
限幅模块，用于对进行PI调节后的值进行限幅，得到所述输出电压的幅值补偿值；
或者，所述处理单元用于对所述输出电压的幅值与预设参考电压的幅值进行处理，得到所述输出电压的幅值补偿值时，具体用于：计算得到预设参考电压的峰值减去所述输出电压的峰值的差值，作为所述输出电压的幅值补偿值。
9.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述第二计算单元用于根据所述输出电压的幅值补偿值和预设参考电压的峰值、频率及相位进行计算，得到电压调节信号时，具体用于：
根据进行计算，得到所述电压调节信号u*；
其中，为所述预设参考电压的峰值，Um_err为所述输出电压的幅值补偿值，f为所述预设参考电压的频率，预设参考电压的相位，t为时间。
10.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，所述第三计算单元用于根据所述电压调节信号和采样得到的逆变器的直流侧输入电压，计算得到调制比时，具体用于：
根据D＝u*/udc，计算得到调制比D；
其中，u*为所述电压调节信号，udc为所述直流侧输入电压。
CN201611088524.6A 2016-11-30 2016-11-30 一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器 Active CN106385197B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611088524.6A CN106385197B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611088524.6A CN106385197B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106385197A true CN106385197A (zh) 2017-02-08
CN106385197B CN106385197B (zh) 2018-12-28

Family

ID=57959774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611088524.6A Active CN106385197B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106385197B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110286278A (zh) * 2019-06-04 2019-09-27 广州智光电气技术有限公司 一种输出电压控制方法、装置和电网适应性检测平台
CN110365243A (zh) * 2019-08-20 2019-10-22 惠州汇能精电科技有限公司 逆变器电压调整方法、装置、逆变器及计算机可读介质
CN113364318A (zh) * 2021-06-15 2021-09-07 昱能科技股份有限公司 逆变器驱动感性负载的输出控制方法、装置、设备及介质
CN113872462A (zh) * 2021-09-24 2021-12-31 深圳市伊力科电源有限公司 输出电压控制方法、系统、单相逆变电源及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1281292A (zh) * 2000-06-09 2001-01-24 深圳市华为电气技术有限公司 模糊补偿的有效值比例积分微分控制方法及其不间断电源
CN1281289A (zh) * 2000-06-07 2001-01-24 深圳市华为电气技术有限公司 基于调制比逆变器正弦波脉宽调制瞬时值控制方法和装置
CN1281290A (zh) * 2000-06-09 2001-01-24 深圳市华为电气技术有限公司 基于调制比的瞬时值比例积分微分控制方法及不间断电源
US20050135031A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Colby Roy S. Method and apparatus for power inverter synchronization
CN101420182A (zh) * 2007-10-26 2009-04-29 深圳科士达科技股份有限公司 一种单相逆变器稳压控制方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1281289A (zh) * 2000-06-07 2001-01-24 深圳市华为电气技术有限公司 基于调制比逆变器正弦波脉宽调制瞬时值控制方法和装置
CN1281292A (zh) * 2000-06-09 2001-01-24 深圳市华为电气技术有限公司 模糊补偿的有效值比例积分微分控制方法及其不间断电源
CN1281290A (zh) * 2000-06-09 2001-01-24 深圳市华为电气技术有限公司 基于调制比的瞬时值比例积分微分控制方法及不间断电源
US20050135031A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-23 Colby Roy S. Method and apparatus for power inverter synchronization
CN101420182A (zh) * 2007-10-26 2009-04-29 深圳科士达科技股份有限公司 一种单相逆变器稳压控制方法及装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110286278A (zh) * 2019-06-04 2019-09-27 广州智光电气技术有限公司 一种输出电压控制方法、装置和电网适应性检测平台
CN110286278B (zh) * 2019-06-04 2021-12-03 广州智光电气技术有限公司 一种输出电压控制方法、装置和电网适应性检测平台
CN110365243A (zh) * 2019-08-20 2019-10-22 惠州汇能精电科技有限公司 逆变器电压调整方法、装置、逆变器及计算机可读介质
CN113364318A (zh) * 2021-06-15 2021-09-07 昱能科技股份有限公司 逆变器驱动感性负载的输出控制方法、装置、设备及介质
WO2022261999A1 (zh) * 2021-06-15 2022-12-22 昱能科技股份有限公司 逆变器驱动感性负载的输出控制方法、装置、设备及介质
CN113364318B (zh) * 2021-06-15 2024-01-26 昱能科技股份有限公司 逆变器驱动感性负载的输出控制方法、装置、设备及介质
CN113872462A (zh) * 2021-09-24 2021-12-31 深圳市伊力科电源有限公司 输出电压控制方法、系统、单相逆变电源及存储介质
CN113872462B (zh) * 2021-09-24 2024-05-03 深圳市伊力科电源有限公司 输出电压控制方法、系统、单相逆变电源及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN106385197B (zh) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jain et al. Design simulation and experimental investigations, on a shunt active power filter for harmonics, and reactive power compensation
Singh et al. Adaptive theory-based improved linear sinusoidal tracer control algorithm for DSTATCOM
CN105429484B (zh) 基于任意周期延时的pwm整流器预测功率控制方法及系统
CN106385197A (zh) 一种逆变器独立运行的输出电压控制方法及控制器
CN110165924B (zh) 一种单相pwm整流器的改进无差拍控制方法
CN101814825B (zh) 带线性调节的pfc控制电路及控制方法
CN116094025A (zh) 一种含跟网型和构网型变流器功率系统暂态稳定分析方法
CN108809072A (zh) 适用于功率因数校正电路的相位补偿方法
Hu et al. Direct active and reactive power regulation of grid connected voltage source converters using sliding mode control approach
JP2014192992A (ja) 無効電力比率制御器、無効電力比率制御方法、およびこれを用いた発電システム
Ghanbarian et al. Design and implementation of a new modified sliding mode controller for grid-connected inverter to controlling the voltage and frequency
Zhou et al. Hybrid prediction-based deadbeat control for a high-performance shunt active power filter
Fregelius et al. Performance evaluation of a supercapacitor based synthetic inertia system using frequency locked loop and real time frequency derivative estimation
CN109713675A (zh) 基于双闭环的电力弹簧控制方法
Kumar et al. PI, fuzzy logic controlled shunt active power filter for three-phase four-wire systems with balanced, unbalanced and variable loads
CN107123991B (zh) 基于模糊粒子群算法的动态电压恢复器控制方法及装置
George et al. A novel, DSP based algorithm for optimizing the harmonics and reactive power under non-sinusoidal supply voltage conditions
Adam et al. Harmonic current compensation using active power filter based on model predictive control technology
CN109951093B (zh) 一种基于混杂参数的中点电压控制系统及方法
CN103607104A (zh) 一种正弦波调制电路及调制方法
CN110061646A (zh) 一种三电平逆变器中点平衡的方法、设备及存储介质
CN103916008B (zh) 三电平直流变换器输出电容均压控制系统及其控制方法
CN107769594A (zh) 一种单相脉冲整流器电流内环控制器的优化方法
CN111756261B (zh) 一种pwm整流器控制方法和装置
CN111082434B (zh) 逆变器小扰动间谐波放大现象的判定方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant