分数延迟重复控制在并网逆变器中的应用

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1、第49卷第6期电力电子技术Vo1．49，No．62015年6月PowerElectronicsJune2015分数延迟重复控制在并网逆变器中的应用王建宏1,2，张浩，叶永强，殷姝(1．南京航空航天大学，自动化学院，江苏南京210016；2．南通大学，理学院，江苏南通226019)摘要：重复控制可完全跟踪周期参考信号或抑制周期扰动信号，实现极低的稳态误差。鉴于实际电网的频率波动．当系统采样频率与期望输出频率的比值为非整数时，传统重复控制无法精确跟踪输入信号，导致系统输出的静差变大，影响系统稳定性。提出分数延迟重复控制(FDRC)

2、，基于拉格朗日插值法给出FDRC的滤波器实现方法。仿真和实验结果表明FDRC具有更高的跟踪精度和更好的谐波抑制能力。关键词：逆变器；分数延迟重复控制；跟踪精度；谐波抑制中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)06-0066—03FractionalDelayRepetitiveControlandItsApplicationinGrid．connectedInverterWANGJian—hong一，ZHANGHao，YEYong—qiang，YINShu。(1．NanjingUnivers

3、ofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Repetitivecontrolcanachievezerosteady—stateeYrortrackingofanyperiodicsignalwithintegerperiod．Sincetheactualg矗dfrequencyfluctuations，theconventionalrepetitivecontrolcannotaccuratelytracktheinputsig·nalwhenther

4、atioofthesystemsamplingfrequencytothedesiredoutputfrequencyisnon-integer．Thenon-integerproblemwillalsosuddenlyincreasethesteady-stateerroroftheoutputanddamagethestabilityofthesystem．Afractionaldelayrepetitivecontrol(FDRC)isproposed．ALagrangeinterpolation-basedFDRCis

5、usedtoapproximatethefractionaldelayitemsinrepetitivecontro1．ThesimulationandexperimentreSU~SshowthattheFDRCprovideshighertrackingaccuracyandbeRerharmonicsuppression．Keywords：inve~er；fractionaldelayrepetitivecontrol；trackingaccuracy；harmonicsuppressionFoundationProje

6、ct：SupportedbyDoctoralDissertationInnovationandExceUenceFundofNanjingUniversityofAe-ronauticsandAstronautics(No．BCXJ13_07)；JiangsuProvinceCollegeStudentsPracticeInnovationTrainingProgram(No．201410304003Z)1引言复控制在电网频率波动时．逆变器采样频率与电网频率的比值不是整数。即等效延迟环节的阶次并网逆变器广泛应用于新能源领域．其

7、性能不为整数阶时。传统重复控制无法精确跟踪期望直接决定进网电流的质量。常用的并网逆变器主输出[31。针对这种不足。这里将分数延迟思想引入要为L型和LCL型，其中L型结构较为简单。重复控制，提出并设计了FDRC。对于L型并网逆变器．最常用的PI控制f1】结构简单易于实现．但它无法在保证系统稳定性的2并网逆变器模型同时很好地抑制谐波。因此在对输出电流波形要图1为L型单相全桥并网逆变器电路。其中求较高的场合．往往将PI控制与其他控制相结为直流母线电压；V～V为开关管；L为滤波电合。其中重复控制是一种基于内模原理的控制策感；R为的等效

8、电阻；为电网等效内感抗；“略，能对周期信号进行高精度跟踪，具有较好的谐为电网实际外电压；。为等效的电网理想电压源；波抑制效果【z1，是对PI控制的较好补充。但传统重曲为桥臂中点电压；i为进网电流。基金项目：南京航空航天大学博士学位论文创新与创优基金(BCXJ13_07)；江苏