CN117175622A - Lcl逆变器鲁棒控制方法、装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种LCL逆变器鲁棒控制方法，根据滤波参数和临界频率，通过滤波参数对反谐振频率进行调节，直至反谐振频率小于预设的临界频率,将相位穿越频率配置为反谐振频率；当反谐振频率小于预设的临界频率后，通过控制器因数值唯一确定相位穿越频率；修改控制器因数值以使相位穿越频率至反谐振频率，整定比例系数；根据截止频率点和幅值裕度点生成等幅值裕度曲线和等截止频率曲线，确定等幅值裕度曲线和等截止频率曲线的交点以及控制器因数点；将交点或控制器因数点输入至相位裕度补偿器，对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善控制系统相位裕度。在不改变穿越频率和截止频率的情况下，系统进行稳定工作，不受电网电感变化影响。

Description

LCL逆变器鲁棒控制方法、装置、电子设备、存储介质

技术领域

本发明涉及电力电子控制技术领域，特别涉及一种LCL逆变器鲁棒控制方法、装置、电子设备、存储介质。

背景技术

由于实际电网电感存在波动，导致电网电感增大，使得实际LCL滤波谐振频率左移至低频段，会出现谐振频率低于临界频率的情况发生，导致网侧电流反馈单环控制失稳。但现有技术中按照谐振频率大于临界频率设计逆变器，需要添加有源阻尼控制内环，但是有源阻尼控制内环会收到数字控制延时影响，并且设计复杂，在谐振频率大于临界频率的情况下，控制系统受电网电感变化影响仍存在失稳风险。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种LCL逆变器鲁棒控制方法、装置、电子设备、存储介质，能够使得LCL逆变器忽略电网电感的波动影响稳定工作。

第一方面，本发明实施例提供了一种LCL逆变器鲁棒控制方法，应用于LCL逆变器，所述LCL逆变器包括相位裕度补偿器，所述LCL逆变器鲁棒控制方法包括：

根据滤波参数和临界频率，通过所述滤波参数对反谐振频率进行调节，直至所述反谐振频率小于预设的临界频率,当所述反谐振频率小于预设的所述临界频率后，将相位穿越频率配置为所述反谐振频率；

当所述反谐振频率小于预设的所述临界频率后，通过所述控制器因数值唯一确定所述相位穿越频率，其中，所述相位穿越频率在所述控制器因数值进行调整后进行配置；

修改所述控制器因数值以使所述相位穿越频率至所述反谐振频率，当所述穿越频率至所述反谐振频率后对所述比例系数进行整定；

根据预设的截止频率和幅值裕度，根据所述截止频率得到截止频率点，根据所述幅值裕度得到幅值裕度点；

根据所述截止频率点和所述幅值裕度点生成等幅值裕度曲线和等截止频率曲线，确定所述等幅值裕度曲线和所述等截止频率曲线的交点，以及所述控制器因数值在所述等截止频率曲线上的控制器因数点；

将所述交点或所述控制器因数点输入至所述相位裕度补偿器，所述相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善控制系统的相位裕度。

在本发明的一些实施例中，所述将所述相位穿越频率配置为反谐振频率由以下公式得到：

其中，ω_g为相位穿越频率，T为采样周期，ω_n为基波角频率，ω_cn为控制装置的截止频率。在本发明的一些实施例中，所述当所述反谐振频率小于预设的所述临界频率后，通过相位穿越频率确定控制器因数值，包括：

确定所述控制器因数值，当所述控制器因数值确定后，确定所述比例系数；

根据所述控制器因数值和所述比例系数，计算谐振系数。

在本发明的一些实施例中，所述当所述穿越频率至所述反谐振频率后，根据预设的截止频率和幅值裕度，根据所述截止频率得到截止频率点，根据所述幅值裕度得到幅值裕度点，包括：

确定截止频率值和幅值裕度值；

根据所述截止频率值和幅值裕度值整定比例系数，得出等截止频率线和等幅值裕度线。

在本发明的一些实施例中，所述相位裕度补偿器设置有第一频率转折点、第二频率转折点、第三频率转折点和第四频率转折点，所述相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善控制系统的相位裕度，相位裕度补偿器的结构由以下公式得出：

其中，K_C为相位裕度补偿器增益值，α为相位穿越频率与截止频率的比值，β为第二频率转折点和第一频率转折点的比值，也是第四频率转折点和第三频率转折点的比值，s为复频率。

在本发明的一些实施例中，所述相位裕度补偿器增益值用于保持所述相位穿越频率不发生改变，所述穿越频率为所述第二频率转折点与所述第三频率转折点的几何中点，所述相位裕度补偿器增益值由以下公式得出：

其中，α为所述相位穿越频率与所述截止频率的比值，β为所述第二频率转折点和所述第一频率转折点的比值，也是所述第四频率转折点和所述第三频率转折点的比值。

在本发明的一些实施例中，所述所述相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善控制系统的相位裕度，补偿角由以下公式得出：

第二方面，本发明实施例提供了一种LCL逆变器鲁棒控制装置，包括少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如上述第一方面所述的LCL逆变器相位补偿方法。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括有如上述第二方面所述的LCL逆变器鲁棒控制装置。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第一方面所述的LCL逆变器鲁棒控制方法。

根据本发明实施例的LCL逆变器鲁棒控制方法，至少具有如下有益效果：

根据滤波参数和临界频率，通过滤波参数对反谐振频率进行调节，直至反谐振频率小于预设的临界频率,当反谐振频率小于预设的所述临界频率后，将相位穿越频率配置为反谐振频率；当反谐振频率小于预设的临界频率后，通过控制器因数值唯一确定相位穿越频率，其中，相位穿越频率在控制器因数值进行调整后进行配置；修改控制器因数值以使相位穿越频率至反谐振频率，当穿越频率至反谐振频率后对比例系数进行整定；根据预设的截止频率和幅值裕度，根据截止频率得到截止频率点，根据幅值裕度得到幅值裕度点；根据截止频率点和幅值裕度点生成等幅值裕度曲线和等截止频率曲线，确定等幅值裕度曲线和等截止频率曲线的交点，以及控制器因数值在等截止频率曲线上的控制器因数点；将交点或控制器因数点输入至相位裕度补偿器，相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善所述控制系统的相位裕度。通过改变控制器因数值将相位穿越频率配置在反谐振频率，同时对比例系数进行整定得到幅值裕度和截止频率，根据幅值裕度和截止频率得到等幅值裕度曲线和等截止频率曲线，将等幅值裕度曲线和等截止频率曲线的交点值或控制器因数值对应的交点值输入至相位裕度补偿器中对相角裕度进行精确补偿，并且不改变穿越频率和截止频率，以使系统稳定工作，不受电网电感变化影响。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的LCL逆变器相位补偿方法的流程图；

图2是本发明一个实施例提供的LCL型逆变器的模型图；

图3是本发明一个实施例提供的LCL型逆变器的模型图控制框图；

图4是本发明一个实施例提供的获取LCL逆变器的获取谐振系数的流程图；

图5是本发明一个实施例提供的获取等截止频率线和等幅值裕度线的流程图；

图6是本发明一个实施例提供的相位裕度补偿器的伯德图；

图7是本发明一个实施例提供的当串联电感为0mH时，指令电流幅值发生突增时的并网电流的波形图；

图8是本发明一个实施例提供的当串联电感为0mH时，指令电流幅值发生突增时的并网电压的波形图；

图9是本发明一个实施例提供的当串联电感为4mH时，指令电流幅值发生突增时的并网电流的波形图；

图10是本发明一个实施例提供的当串联电感为4mH时，指令电流幅值发生突增时的并网电压的波形图；

图11是本发明一个实施例提供LCL逆变器相位补偿装置的结构图；

图12为本发明一个实施例提供的控制器因数与比例系数关系图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供了一种LCL逆变器鲁棒控制方法，应用于LCL逆变器，LCL逆变器包括相位裕度补偿器，LCL逆变器的鲁棒控制方法包括：

根据滤波参数和临界频率，通过滤波参数对反谐振频率进行调节，直至反谐振频率小于预设的临界频率,当反谐振频率小于预设的所述临界频率后，将相位穿越频率配置为反谐振频率；当反谐振频率小于预设的临界频率后，通过控制器因数值唯一确定相位穿越频率，其中，相位穿越频率在控制器因数值进行调整后进行配置；修改控制器因数值以使相位穿越频率至反谐振频率，当穿越频率至反谐振频率后对比例系数进行整定；根据预设的截止频率和幅值裕度，根据截止频率得到截止频率点，根据幅值裕度得到幅值裕度点；根据截止频率点和幅值裕度点生成等幅值裕度曲线和等截止频率曲线，确定等幅值裕度曲线和等截止频率曲线的交点，以及控制器因数值在等截止频率曲线上的控制器因数点；将交点或控制器因数点输入至相位裕度补偿器，相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善所述控制系统的相位裕度。

通过改变控制器因数值将相位穿越频率配置在反谐振频率，同时对比例系数进行整定得到幅值裕度和截止频率，根据幅值裕度和截止频率得到等幅值裕度曲线和等截止频率曲线，将等幅值裕度曲线和等截止频率曲线的交点值或控制器因数值对应的交点值输入至相位裕度补偿器中对相角裕度进行精确补偿，并且不改变穿越频率和截止频率，以使系统稳定工作，不受电网电感变化影响。

下面基于附图，对本发明实施例的控制方法作进一步阐述。

参照图1，图1为本发明实施例提供的一种LCL逆变器相位补偿方法方法的流程图，该相位补偿方法包括但不限于有以下步骤：

步骤S11，根据滤波参数和临界频率，通过滤波参数对反谐振频率进行调节，直至反谐振频率小于预设的临界频率,当反谐振频率小于预设的所述临界频率后，将相位穿越频率配置为反谐振频率；

步骤S12，当反谐振频率小于预设的临界频率后，通过控制器因数值唯一确定相位穿越频率，其中，相位穿越频率在控制器因数值进行调整后进行配置；

步骤S13，修改控制器因数值以使相位穿越频率至反谐振频率，当穿越频率至反谐振频率后对比例系数进行整定；

步骤S14,根据预设的截止频率和幅值裕度，根据截止频率得到截止频率点，根据幅值裕度得到幅值裕度点；

步骤S15，根据截止频率点和幅值裕度点生成等幅值裕度曲线和等截止频率曲线，确定等幅值裕度曲线和等截止频率曲线的交点，以及控制器因数值在等截止频率曲线上的控制器因数点；

步骤S16，将交点或控制器因数点输入至相位裕度补偿器，相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善控制系统的相位裕度。

需要说明的是，相位穿越频率是描述系统频率特性的指标，即系统相位穿越(2k+1)π时对应的频率；截止频率为逆变器输出信号的预设频率范围，在预设频率范围内，逆变器输出信号的幅值会逐渐减小，并趋向于零。

按照如下公式设计LCL滤波器参数：

具体地，参照图1、图2和图3，将LCL逆变器的相位穿越频率配置为反谐振频率，以及，将反谐振频率修改为滤波参数，以使逆变器的第一电感、滤波电容C的反谐振频率ωL1C＝1/sqrt(L1C)小于临界频率ωcrti(等于1/6倍采样频率ωs)，并把相位穿越频率配置在ωL1C，进一步地，参照图2，图2为网侧电流反馈单环控制的LCL型并网逆变器模型，u_dc、u_g分别为逆变器直流母线电压、并网电压；L1为逆变器侧电感，L2为网侧滤波电感；C为滤波电容；Gc(s)指设计的相位裕度补偿器器，D(s)指电流控制器；Gd(s)指数字控制延时环节。

图2为LCL型并网逆变器控制框图，其中：Kpwm为逆变器增益，由图3得出LCL并网逆变器控制装置的传递函数可以通过如下第一公式表达：

式中：G_plant(s)代表LCL逆变器的滤波器模型；ω_r为LCL逆变器的谐振频率，计算式为ω_r＝sqrt((L1+L2)/(L1L2C))。

D(s)为控制装置，可以通过如下第二公式表达：

式中，m为控制装置的控制器因数值，由谐振系数K_r与比例系数K_p之比值得出，即m＝Kr/Kp；

通过控制装置的相位滞后效应，具体地，本方案的控制装置选用PR控制器，将传递函数Gsys(s)的相位穿越频率ω_g配置在L₁和C形成的谐振频率ω_L1C处，即ω_g＝ω_L1C，以确保控制系统对电网电感变化的鲁棒性。由于PR控制器的控制器因数值m必须大于0，才能有效地将相位穿越频率向左拉低；否则设置-1<m<0，则PR控制器等效为陷波器，既无法跟踪50Hz工频指令电流，又无法拉低相位穿越频率。设置m<-1后，则PR控制器表现为非最小相位特性，使得系统的频率特性曲线在50Hz处发生一次负穿越-180°相角的过程，导致控制系统不稳定。因此，既要通过调节m配置ω_g＝ω_L1C，以提高系统对电网电感变化的鲁棒性，同时确保m>0，以确保控制系统的稳定性，在设计LCL逆变器的滤波参数时，应该将确保逆变器侧电感L₁和滤波电容C形成的谐振频率ω_L1C低于临界频率ω_crit。

实际电网电感L_g不能忽略，L_2g为整合L_g后的逆变器网侧滤波电感，即L_2g＝L₂+L_g，LCL逆变器的滤波器模型G_plant应为

其中，谐振频率应为ω_r＝sqrt((L₁+L_2g)/(L₁L_2gC))；L_g从0mH增大至∞时，相应的谐振频率从sqrt((L₁+L₂)/(L₁L₂C))降低至最小值ω_r(min)＝1/sqrt(L₁C)，如下所示。

由于实际电网电感L_g为有限值，故ω_r>ω_L1C恒成立。配置ω_g＝ω_L1C，总能确保稳定条件ωr>ωg成立。

G_plant(jω)在ωL₁C处的幅值

由第五公式得出，|G_plant(jωL₁C)|是一个常数，即不受电网电感L_g变化的影响。

因此，在ωL₁C处，G_plant(jω)的幅值不受Lg的影响，始终为sqrt(C/L₁)。由于Gc(s)、Gd(s)均不改变控制系统的幅值裕度，所以配置ωg＝ωL1C，则无论电网电感Lg如何变化，单环控制稳定条件ωg<ωr恒成立，控制系统的幅值裕度始终保持恒定。

值得说明的是，LCL逆变器通过滤波电感和电容来减小输出电压中的谐振峰值和谐振幅度，降低母线电压中的谐波含量，提高输出电压的波纹以及谐波失真指标，确保电压稳定输出，减少电网端的干扰，LCL逆变器通过滤除输出电压中的谐振，减小逆变器对并网电压质量的影响，确保逆变器输出的交流电与并网电流同步，符合电网对电力质量的要求；电流控制器通过设置输出电流的目标值，使逆变器能够按需提供所需的电流。通过准确设置输出电流目标值，可以实现对逆变器输出电流的精确控制，增益值为电流控制器中用于调节系统响应速度和稳定性的参数。

具体地，由第一公式可知，系统在ωg处的相角应满足如下第六公式：

式中，φ_PR(ω_g)为PR控制器提供的滞后角，且有

第六公式可化简为φPR(ω_g)＝1.5ω_gT-0.5π；将第七公式代入化简后的第六公式，并对等号两边采取正切运算，得出第八公式：

由第八公式可知，通过整定控制器因子m可唯一确定控制系统的相位穿越频率ωg；结合步骤1，通过整定控制器因数值m将相位穿越频率配置在ωL₁C处。

另外，在一实施例中，参照图4，在图1所示实施例的步骤S13中，还包括但不限于有以下步骤：

S31,确定控制器因数值，当控制器因数值确定后，确定比例系数；

S32,根据控制器因数值和比例系数，确定谐振系数。

修改比例系数Kp设计截止频率ω_c(exp)和幅值裕度GM(exp)

修改比例系数Kp设计幅值裕度GM(exp)可以通过如下第九公式得出：

修改比例系数K_p设计截止频率ω_c(exp)的方法可以通过如下第十公式得出：

其中，KPWM为逆变器增益值。

通过控制器因数值m与截止频率ω_c、幅值裕度GM的数学关系在m—Kp平面上画出等幅值裕度线、等截止频率线；通过控制器因数值m与相位穿越频率ωg在等截止频率线上标出与反谐振频率ωL₁C对应点。

另外，在一实施例中，参照图5，在图1所示实施例的步骤S14中，还包括但不限于有以下步骤：

S41，确定截止频率值和幅值裕度值；

S42，根据截止频率值和幅值裕度值进行整定，得出等截止频率线和等幅值裕度线。

具体的，本发明实施例中对比例系数进行整定采用如下方法：

整定方案一：将等截止频率线与等幅值裕度线的交点坐标值作为控制器因数值m和比例系数Kp。该方案适用于强电网，以使逆变器控制系统可以精准获得截止频率和幅值裕度。具体地，对应等截止频率线与等幅值裕度线的交点1；这种方案可使控制系统获得期望截止频率(10ωn)及幅值裕度(8dB)。此方案适用于强电网条件下，即电网等效电感小的情况。

整定方案二，参照图12，图12为控制器因数与比例系数关系图，将等截止频率线上标出的反谐振频率对应点的坐标值作为控制器因数值m和比例系数Kp。该方案适用于弱电网，逆变器控制系统可以精准获得期望截止频率，并且幅值裕度不受电网电感变化影响，始终保持恒定正值；将相位穿越频率ωg配置在逆变侧滤波电感L1及滤波电容C形成的谐振频率ωL1C处；这种控制器因数值整定方法可以获得期望截止频率、不低于期望值的幅值裕度；进一步确保逆变器控制系统对电网电感并网的鲁棒性，即无论电网电感如何变化，控制系统的幅值裕度始终不变。此方案适用于弱电网条件下，即电网等效电感较大且波动较大的情况。

进一步地，如图6所示，相位裕度补偿器设置有第一频率转折点、第二频率转折点、第三频率转折点和第四频率转折点，第二频率转折点和所述第三频率转折点的几何中点为相位穿越频率，当相位裕度补偿器进行补偿时，截止频率和相位穿越频率均不变。

相位裕度补偿器可以通过如下第十一公式进行表达：

式中，Kc为相位裕度补偿器增益值，α为相位穿越频率与截止频率之比，β为第二频率转折点和第一频率转折点的比值。为保证系统截止频率不改变，相位裕度补偿器增益值Kc可以通过如下第十二公式进行表达：

相位裕度补偿角φG_c(ω_c)可由第二频率转折点和第一频率转折点的比值β灵活调节，相位裕度补偿角通过如下第十三公式进行表达：

具体地，相位裕度补偿器不改变系统相位穿越频率。相位裕度补偿器的第二频率转折点和第三频率转折点的几何中点为相位穿越频率，即ω_g＝αω_c，因此相位裕度补偿器在ω_g处的相角贡献为φ_Gc(ω_g)＝0°；不改变截止频率。在截止频率处，相位裕度补偿器的幅值贡献为L_Gc(jω_c)＝0dB；相位裕度补偿角φ_Gc(ω_c)可由第二频率转折点和第一频率转折点的比值β灵活调节。

以下为本发明提出的一个具体示例：

本说明书以1台2.2kV单相LCL逆变器样机验证GCF单环控制方法的可行性。滤波电容选用C＝4.4μF，即逆变器工作于ωr＝ωcrit的极端条件下。

逆变器参数、控制器及相位裕度补偿器参数分别与表1和表2相同。

表1逆变器的电气及控制参数

表2PR控制器的整定参数及控制系统实际性能指标

1.逆变器网侧不额外添加串联电感(L_g＝0mH)；

设置逆变器指令电流幅值从7A突增至14A，并网电流i_g、并网电压u_g实验波形，如图7和图9所示。

采用整定方案1，即设定系统的截止频率为10ω_n及幅值裕度为8dB。并引入相位裕度补偿器G_c(s)且设置β＝6.5后，系统相位裕度提高至45.1°；该方案确保了逆变器高质量并网且控制系统的动态性能良好，实验结果见图8所示。

采用整定方案2，即设定系统相位穿越频率ω_g＝1/sqrt(L1C)且引入相位裕度补偿器(设置β＝6.5)，该方案同样能确保逆变器具备良好的稳定性及并网电流质量，实验结果如图8所示。

2.逆变器的网侧额外串联1组电感(L_g＝4mH)

为验证整定方案1和2能否确保逆变器控制系统对电网阻抗变化的鲁棒性，在LCL逆变器的网侧额外串联1组电感(L_g＝4mH)；同样设置LCL逆变器指令的电流幅值从7A突增至14A，并网电流i_g、并网电压u_g实验波形如图10所示。

采用整定方案1，如图9所示，电网电感波动严重损害了逆变器控制系统的稳定性。当L_g＝4mH时，并网电流存在严重谐波电流，同时网侧电压波形出现畸变。故LCL逆变器无法高质量并网。

采用整定方案2，如图10所示，LCL逆变器的稳定性几乎不受电网电感波动影响。当额外串联电感L_g＝4mH时，并网电流的正弦化程度依旧很高，稳态并网电流i_g的THD依旧很低(2.72％)；控制系统的幅值裕度和相位裕度依旧充足，因此LCL逆变器仍能高质量并网运行。

如图9和图10所示：将相位穿越频率配置在网侧电感L1–滤波电容C谐振频率处，LCL逆变器不受额外串联电感L_g变化影响，且PM不会降低，仅截止频率缩窄，控制系统具备对电网电感宽波动范围的鲁棒性。

如图11所示，图11是本发明一个实施例提供的LCL逆变器相位补偿装置的结构图。本发明还提供了一种LCL逆变器相位补偿装置装置，包括：

处理器1101，可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本申请实施例所提供的技术方案；

存储器1102，可以采用只读存储器(Read Only Memory，ROM)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)等形式实现。存储器1102可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1102中，并由处理器1101来调用执行本申请实施例的LCL逆变器相位补偿方法；

输入/输出接口1103，用于实现信息输入及输出；

通信接口1104，用于实现本装置与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信；

总线1105，在设备的各个组件(例如处理器1101、存储器1102、输入/输出接口1103和通信接口1104)之间传输信息；

其中处理器1101、存储器1102、输入/输出接口1103和通信接口1104通过总线1105实现彼此之间在设备内部的通信连接。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的LCL逆变器相位补偿装置。

本申请实施例还提供了一种存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，该存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述LCL逆变器相位补偿方法。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，实现了以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种LCL逆变器鲁棒控制方法，其特征在于，应用于LCL逆变器，所述LCL逆变器包括相位裕度补偿器，所述LCL逆变器鲁棒控制方法包括：

根据滤波参数和临界频率，通过所述滤波参数对反谐振频率进行调节，直至所述反谐振频率小于预设的临界频率,当所述反谐振频率小于预设的所述临界频率后，将相位穿越频率配置为所述反谐振频率；

当所述反谐振频率小于预设的所述临界频率后，通过所述控制器因数值唯一确定所述相位穿越频率，其中，所述相位穿越频率在所述控制器因数值进行调整后进行配置；

修改所述控制器因数值以使所述相位穿越频率至所述反谐振频率，当所述穿越频率至所述反谐振频率后对所述比例系数进行整定；

根据预设的截止频率和幅值裕度，根据所述截止频率得到截止频率点，根据所述幅值裕度得到幅值裕度点；

根据所述截止频率点和所述幅值裕度点生成等幅值裕度曲线和等截止频率曲线，确定所述等幅值裕度曲线和所述等截止频率曲线的交点，以及所述控制器因数值在所述等截止频率曲线上的控制器因数点；

将所述交点或所述控制器因数点输入至所述相位裕度补偿器，所述相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善控制系统的相位裕度。

2.根据权利要求1所述的LCL逆变器鲁棒控制方法，其特征在于，所述将所述相位穿越频率配置为反谐振频率由以下公式得到：

其中，ω_g为相位穿越频率，T为采样周期，ω_n为基波角频率，ω_cn为控制装置的截止频率。

3.根据权利要求1所述的LCL逆变器鲁棒控制方法，其特征在于，修改所述控制器因数值以使所述相位穿越频率至所述反谐振频率，当所述穿越频率至所述反谐振频率后对所述比例系数进行整定，包括：

确定所述控制器因数值，当所述控制器因数值确定后，确定所述比例系数；

根据所述控制器因数值和所述比例系数，计算谐振系数。

4.根据权利要求1所述的LCL逆变器鲁棒控制方法，其特征在于，所述当所述穿越频率至所述反谐振频率后，根据预设的截止频率和幅值裕度，根据所述截止频率得到截止频率点，根据所述幅值裕度得到幅值裕度点，包括：

确定截止频率值和幅值裕度值；

根据所述截止频率值和幅值裕度值进行整定，得出等截止频率线和等幅值裕度线。

5.根据权利要求1所述的LCL逆变器鲁棒控制方法，其特征在于，所述相位裕度补偿器设置有第一频率转折点、第二频率转折点、第三频率转折点和第四频率转折点，所述相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善控制系统的相位裕度，相位裕度补偿器的结构由以下公式得出：

其中，K_C为相位裕度补偿器增益值，α为相位穿越频率与截止频率的比值，β为第二频率转折点和第一频率转折点的比值，也是第四频率转折点和第三频率转折点的比值，s为复频率。

6.根据权利要求1所述的LCL逆变器鲁棒控制方法，其特征在于，所述相位裕度补偿器增益值用于保持所述相位穿越频率不发生改变，所述穿越频率为所述第二频率转折点与所述第三频率转折点的几何中点，所述相位裕度补偿器增益值由以下公式得出：

其中，α为所述相位穿越频率与所述截止频率的比值，β为所述第二频率转折点和所述第一频率转折点的比值，也是所述第四频率转折点和所述第三频率转折点的比值。

7.根据权利要求1所述的LCL逆变器鲁棒控制方法，其特征在于所述所述相位裕度补偿器对控制系统的相位裕度进行补偿，以改善控制系统的相位裕度，补偿角由以下公式得出：

8.一种LCL逆变器鲁棒控制方法装置，其特征在于，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如权利要求1至7任一项所述的LCL逆变器相位补偿方法。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求8所述的LCL逆变器鲁棒控制装置。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的LCL逆变器鲁棒控制方法。