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申请/专利权人：合肥工业大学

摘要：本发明公开了一种考虑时滞影响的并网逆变器无源控制方法，属于电气工程领域。所述控制方法通过建立时滞哈密顿模型，选择一个有边界的延迟函数，设计得到一个无源反馈控制器的控制律，并通过该制器对并网逆变器进行控制，实现弱电网条件下考虑非线性控制延迟的并网逆变器稳定运行。本发明的控制方法考虑了控制器离散化引起的时滞影响，所设计的带有时滞项的无源反馈控制器可以保证在考虑非线性延迟条件下，逆变器系统的可靠稳定运行。特别是对运行背景复杂、系统参数波动较大的弱电网具有极强的适应性，从而保证并网逆变器系统在极恶劣条件下保持稳定运行，提高了系统的电网适应性。

主权项：1.一种考虑时滞影响的并网逆变器无源控制方法，本控制方法所涉及的并网逆变器的拓扑结构包括依次串联的直流源、主逆变电路、滤波器和三相对称交流电网，所述滤波器包括滤波电感和滤波电感等效电阻，所述直流源包括直流侧电源、直流侧等效电阻和直流侧电容；其特征在于，所述控制方法通过建立时滞哈密顿模型，选择一个有边界的延迟函数，设计得到一个无源反馈控制器的控制律，具体步骤如下：步骤1，采样滤波电感电流ia，ib，ic，并经三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换得到滤波电感电流dq轴分量i1d，i1q，采样直流侧电压uDC；步骤2，在弱电网条件下，建立电压型PWM控制的并网逆变器在dq坐标系下的逆变器数学模型，其表达式为： 式中，L1为滤波电感的电感值，C为直流侧电容的电容值，R1为滤波电感等效电阻的阻值，iD为直流侧电流，iD＝uDCRzdl，Rzdl为直流侧等效电阻的阻值，ω为角频率，Sd，Sq为开关函数的dq轴分量，ud，uq为主逆变电路输出电压的dq轴分量，t为时间变量，αt为延迟函数，ued，ueq为三相对称交流电网电压的dq轴分量，uedt-αt，ueqt-αt为考虑延迟函数的三相对称交流电网电压的dq轴分量；建立时滞哈密顿模型如下： 其中，x为时滞哈密顿模型的状态变量，记为状态变量x，x＝[x1x2x3]T＝[L1i1dL1i1q23CuDC]T，其中x1为第一状态变量，x2为第二状态变量，x3为第三状态变量，为状态变量x的导数；y为时滞哈密顿模型的输出变量，记为输出变量y；Hx为初始哈密顿能量函数，ut为无源反馈控制器，J为初始结构矩阵，R为初始阻尼矩阵，G为无源反馈控制器的初始系数矩阵；步骤3，根据逆变器数学模型和时滞哈密顿模型的对应关系，令输出变量y＝[i1di1q]T，初始结构矩阵J、初始阻尼矩阵R、无源反馈控制器ut的初始系数矩阵G分别为： 步骤4，令延迟函数αt为有边界的延迟函数，并引入一个误差参数矩阵Δ，Δ＝diag{mnp}，其中，m为第一误差参数，n为第二误差参数，p为第三误差参数；引人无源反馈控制器ut的第一修正系数矩阵E，无源反馈控制器ut的第二修正系数矩阵B，无源反馈控制器ut的第三修正系数矩阵Φ，其表达式分别为： 步骤5，根据第一误差参数m、第二误差参数n和第三误差参数p，通过互联和阻尼分配的无源控制方法得到无源反馈控制器ut，其表达式为： 其中，x*为状态变量x的期望平衡点；所述无源反馈控制器ut包含第一无源反馈控制律u1t和第二无源反馈控制律u2t，其表达式为：ut＝[u1tu2t]T步骤6，通过步骤5得到的无源反馈控制器ut对并网逆变器进行控制，实现弱电网条件下考虑非线性控制延迟的并网逆变器稳定运行。

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