一種基于lcl濾波技術(shù)的電流控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電流控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說涉及一種基于LCL濾波技術(shù)的電流控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]為了能將輸出的電流輸送到電網(wǎng)中，并網(wǎng)逆變器輸出的正弦波電流必須和電網(wǎng)電壓同頻同相，且輸出電流的諧波含量必須小于規(guī)定的數(shù)值。因此，并網(wǎng)逆變器的技術(shù)核心之一就是輸出電流的控制技術(shù)，一般需要通過閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)階段并網(wǎng)逆變器輸出電流有多種控制方案，包括比例積分控制、PWM (脈沖寬度調(diào)制)控制方法、重復(fù)控制、滯環(huán)電流控制等。
[0003]比例積分控制，對(duì)正弦信號(hào)則無法消除誤差，對(duì)電網(wǎng)電壓諧波、逆變器死區(qū)等周期性擾動(dòng)無法有效克服，為了消除誤差，必須得通過增大比例系數(shù)實(shí)現(xiàn)，但增大比例系數(shù)將導(dǎo)致系統(tǒng)失穩(wěn)，且積分控制對(duì)正弦信號(hào)存在滯后作用，需要設(shè)置相位補(bǔ)償才能達(dá)到相位跟蹤的目的，實(shí)現(xiàn)起來你、比較復(fù)雜。
[0004]PffM (脈沖寬度調(diào)制)控制方法，理論上可以通過控制PffM的占空比，使控制量的平均值嚴(yán)格正比于參考量，從而達(dá)到控制并網(wǎng)逆變器輸出電流的目的，但該控制方法依賴于并網(wǎng)逆變器的精確數(shù)學(xué)模型和器件的精確參數(shù)。實(shí)際上，由于并網(wǎng)逆變器數(shù)學(xué)模型的近似性、參數(shù)檢測的誤差和漂移，使得單周期控制很難得到理想的控制效果。
[0005]重復(fù)控制是根據(jù)內(nèi)模控制原理，在控制器上設(shè)置重復(fù)信號(hào)發(fā)生器內(nèi)模，在重復(fù)控制器作用下，控制器對(duì)給定值與反饋值的誤差進(jìn)行逐周期積分，抑制周期性干擾，從而達(dá)到輸出電流跟蹤電流給定值的作用，對(duì)電網(wǎng)電壓諧波干擾、逆變器死區(qū)效應(yīng)等周期性干擾具有良好的克服能力。但周期控制對(duì)瞬時(shí)干擾缺乏克服能力，一般需要與其他控制方法配合使用。
[0006]滯環(huán)電流控制是在電流給定值與反饋值之間設(shè)置一固定的誤差帶，通過計(jì)算求取電流給定值與反饋值之差，即偏差，當(dāng)偏差超過誤差帶時(shí)，功率器件產(chǎn)生開關(guān)動(dòng)作，使偏差返回到誤差帶之內(nèi)，使輸出電流的平均值跟隨給定值，從而達(dá)到輸出電流控制的目的。但采用該方法時(shí)，功率開關(guān)器件的開關(guān)動(dòng)作是根據(jù)給定值與反饋值的誤差大小來確定的，因而開關(guān)頻率不固定，影響了并網(wǎng)逆變器輸出濾波電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，當(dāng)開關(guān)頻率過高時(shí)，也有可能導(dǎo)致功率損耗過大。
[0007]現(xiàn)有的并網(wǎng)逆變器輸出電流控制技術(shù)方案存在跟蹤誤差大、抗干擾能力不強(qiáng)、輸出電流諧波含量大的缺點(diǎn)，因此，有必要提出一種技術(shù)方案，成為了一種新的技術(shù)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008](一)要解決的技術(shù)問題
針對(duì)以上缺點(diǎn)，本發(fā)明提出一種技術(shù)方案，能夠降低跟蹤誤差，具有較強(qiáng)的抗干擾和較少的諧波輸出，從而提供一種基于LCL濾波技術(shù)的電流控制系統(tǒng)。
[0009](二)技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供所述的一種基于LCL濾波技術(shù)的電流控制系統(tǒng)，包括直流發(fā)電裝置、逆變器、電流控制器、LCL濾波器和安全隔離變壓器，所述直流發(fā)電裝置通過外力帶動(dòng)運(yùn)行產(chǎn)生直流電，所產(chǎn)生的直流電經(jīng)過逆變器的轉(zhuǎn)換后成交流電，所述的交流電經(jīng)過LCL濾波器濾波和安全隔離變壓器放大后傳輸?shù)诫娋W(wǎng)，所述電流控制器分別控制逆變器、LCL濾波器和安全隔離變壓器，所述的電流控制器采用內(nèi)外環(huán)控制結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，所述的內(nèi)外環(huán)控制結(jié)構(gòu)包括內(nèi)環(huán)和外環(huán)，所述內(nèi)環(huán)由經(jīng)過所述LCL濾波器中的濾波電感產(chǎn)生的濾波電感電流反饋電路構(gòu)成，所述外環(huán)由所述的安全隔離變壓器輸出的電流反饋電路構(gòu)成。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述內(nèi)外環(huán)控制結(jié)構(gòu)的內(nèi)環(huán)采用比例控制結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)外環(huán)控制結(jié)構(gòu)的外環(huán)采用比例控制和重復(fù)控制的雙重控制結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步地，所述內(nèi)外環(huán)控制結(jié)構(gòu)的內(nèi)環(huán)采集LCL濾波器輸出的電流反饋信號(hào)，電流反饋信號(hào)經(jīng)電流控制器運(yùn)算處理，運(yùn)算處理后得出校正信號(hào)。
[0013]進(jìn)一步地，所述內(nèi)外環(huán)控制結(jié)構(gòu)的外環(huán)采集安全隔離變壓器輸出的電流反饋信號(hào)，電流反饋信號(hào)經(jīng)電流控制器運(yùn)算處理，運(yùn)算處理后得出校正信號(hào)。
[0014]進(jìn)一步地，所述內(nèi)環(huán)設(shè)有單向信號(hào)電路，所述單向信號(hào)電路將采集的LCL濾波器輸出的電流反饋信號(hào)傳輸至電流控制器。
[0015]進(jìn)一步地，所述外環(huán)設(shè)有雙向信號(hào)電路，所述雙向信號(hào)電路將安全隔離變壓器輸出的電流反饋信號(hào)傳輸至電流控制器，所述雙向信號(hào)電路將電流控制器的校正信號(hào)傳輸至安全隔離變壓器。
[0016]進(jìn)一步地，所述內(nèi)環(huán)采集的電流反饋信號(hào)運(yùn)算后得到的校正信號(hào)與外環(huán)采集的電流反饋信號(hào)運(yùn)算后得到的校正信號(hào)綜合運(yùn)算處理得到的校正信號(hào)傳輸至安全隔離變壓器。
[0017]進(jìn)一步地，所述LCL濾波器的電路輸入端采用一組電感串聯(lián)，中部采用并聯(lián)的安規(guī)電容，輸出端串聯(lián)一組電感。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
由于本發(fā)明采用了內(nèi)外環(huán)控制結(jié)構(gòu)，電網(wǎng)電壓、橋式逆變電路直流電壓和橋式逆變電路死區(qū)時(shí)間等干擾源被包含在電流內(nèi)環(huán)中，電流內(nèi)環(huán)的比例控制器可以預(yù)先克服一部分干擾，電流外環(huán)的比例控制器和重復(fù)控制器可以進(jìn)一步克服干擾。因此，本發(fā)明具有較強(qiáng)的抗干擾和較少的諧波輸出，能夠降低跟蹤誤差，可以控制并網(wǎng)逆變器輸出高質(zhì)量的正弦波電流。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種基于LCL濾波技術(shù)的電流控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0021 ] 如圖1所示，一種基于LCL濾波技術(shù)的電流控制系統(tǒng)，包括直流發(fā)電裝置、逆變器、電流控