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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明公开了一种无额外附加传感器的并网逆变器鲁棒性增强方法，属于逆变器并网技术领域，首先根据系统结构及控制框图建立了系统数学模型，将其等效为诺顿电路，分析了输出等效阻抗的无源性，进而提出了在并网电流反馈通道加入补偿环节，调整输出等效阻抗的相位，使其最大化地满足无源性条件；为提高系统鲁棒性，又加入了电网电压前馈，进而等效为新的输出阻抗，利用三段式相位分析，使输出等效阻抗全频段满足无源性条件。本发明所采用的一种无额外附加传感器的并网逆变器鲁棒性增强策略，减少了额外电流电压传感器的使用，实现了全频段无源性，在LCL参数（‑80%，30%）失真以及极弱电网下仍然保持系统的稳定性和无源性。

主权项：1.一种无额外附加传感器的并网逆变器鲁棒性增强方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：确定并网逆变器的结构及开关频率，构建并网电流控制框图，确定并网电流表达式，构建诺顿电路；步骤2：将输出等效阻抗表达式分解为两个无源器件和一个有源器件，在有源器件中加入相位补偿器，即增加一条基于补偿环节的并网电流反馈通道，根据加入补偿环节后的有源器件表达式确定补偿参数；步骤3：加入电网电压前馈通道，将其等效成与加入补偿环节后的输出等效阻抗Zo's并联的虚拟阻抗Zfs，计算新的输出等效阻抗Zo”s，根据Zo”s和Zo's的相位情况设计电网电压前馈通道参数Gfs；步骤4：在电网阻抗Lg＝0mH的情况下调节电流调节器参数Gis，使并网系统满足稳定性条件；所述步骤1中包括以下子步骤：步骤1.1：并网电流控制过程中，产生的控制延时为： 其中，Gds为采样延时，Ts为采样时间；步骤1.2：为提高系统稳定性，在PWM之前加入增益环节，若并网逆变器为三相，则增益环节为2Vdc，若并网逆变器为单相，则增益环节为1Vdc，Vdc为直流电压，该增益环节与PWM增益KPWM互为倒数；步骤1.3：确定的并网电流表达式为： 其中，Igs为电流采样值，Tops为开环传递函数，Igrefs为电流参考值，Vpcc为并网点电压，G2s为等效模块二的传递函数，并网电流控制框图中将并网点电压之前以及电流调节器之后的模块的等效为等效模块一，将并网点电压之后的模块等效为等效模块二；所述步骤2包括以下子步骤：步骤2.1：输出等效阻抗Zos表达式如下： 其中，Yos为输出等效导纳，L1、L2、C分别为逆变器侧电感、网侧电感以及滤波电容，Gis为电流调节器的传递函数，Zas为有源器件阻抗；步骤2.2：加入补偿环节，即相位补偿器，相位补偿器的传递函数Gads表达式为： 其中，kp为比例系数，α为补偿环节系数，τ为补偿环节时间常数；加入补偿环节后的输出等效阻抗Zo's为： 其中，Za1s为加入补偿环节以后的有源器件阻抗；步骤2.3、Za1s的实部表达式为： 其中，为L1C的谐振频率；分析加入补偿环节后的输出等效阻抗无源性，为确保实现最大化无源性，要求在Za1s的频域实部分子与分母符号一致，即Re[Za1jω]＞0，此时： 其中，τ取采样频率的一半；所述步骤3包括以下子步骤：步骤3.1：根据电网电压前馈参数Gfs及Zfs之间的关系，计算新的等效输出阻抗Zo”s，表达式为： 其中，G1s为等效模块一的传递函数；步骤3.2、令s＝jω，Zo”s与等效输出阻抗Zo's的相位关系为：∠Zo”jω＝∠Zo'jω-∠[1+GfjωG1jω]；根据Zo'jω的缺陷，确定∠[1+GfjωG1jω的相位分布情况，进而根据G1jω的相位情况设计Gfs＝Gfjω＝-kf，kf为比例增益。

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