[发明专利]基于功率预测的反激型微逆变器的低频纹波抑制数字控制装置

权利要求书

1.一种基于功率预测的反激型微逆变器的低频纹波抑制数字控制装置，控制对象是包含了前级反激型电路与后级SPWM逆变器的反激型光伏微逆变器，检测其输入侧的光伏电池电压、光伏电池电流、反激型电路的输入电流以及反激型电路的输出电压；数字控制装置包括模数转换器、(n+1)周期电流预测模块、第一限幅器、最大功率点跟踪模块、第一减法器、比例积分调节器、功率预测调制比计算模块、第二限幅器、零阶保持器、三角波信号发生器和比较器；

反激型电路的四个检测量输入到模数转换器的输入端；模数转换器的第一输出端接(n+1)周期电流预测模块的第二输入端，模数转换器的第二输出端接(n+1)周期电流预测模块的第三输入端，模数转换器的第三输出端接(n+1)周期电流预测模块的第四输入端、最大功率点跟踪模块的第一输入端、第一减法器的负输入端以及功率预测调制比计算模块的第二输入端，模数转换器的第四输出端接最大功率点跟踪模块的第二输入端；(n+1)周期电流预测模块的输出端接第一限幅器的输入端，第一限幅器的输出端接功率预测调制比计算模块的第一输入端；最大功率点跟踪模块的输出端接第一减法器的正输入端，第一减法器的输出端接比例积分调节器的输入端，比例积分调节器的输出端接功率预测调制比计算模块的第三输入端；功率预测调制比计算模块的输出端接第二限幅器的输入端，第二限幅器的输出端接零阶保持器的输入端、比较器的第一输入端，零阶保持器的输出端接(n+1)周期电流预测模块的第一输入端；三角波信号发生器的输出端接比较器的第二输入端；比较器的输出端信号作为反激型电路的驱动信号。

2.如权利要求1所述的一种基于功率预测的反激型微逆变器的低频纹波抑制数字控制装置，其特征在于：设(n+1)周期电流预测模块的第一输入端的信号为D(n)，代表反激型电路第n个周期的调制比；第二输入端信号为i_{in_f}(n)，代表反激型电路输入电流第n个周期的初始时刻电流；第三输入端信号为U_{DC_f}，代表反激型电路输出电压的反馈值；第四输入端的信号为U_{PV_f}，代表光伏电池输出电压的反馈值；则(n+1)周期电流预测模块的输出端信号i_{in_es1}(n+1)为：

其中n_fly为反激型电路中变压器的变比，L_p为反激型电路中变压器原边绕组的自感，T_S为开关周期。

3.如权利要求1所述的一种基于功率预测的反激型微逆变器的低频纹波抑制数字控制装置，其特征在于：设功率预测调制比计算模块的第一输入端的信号为i_{in_es}(n+1)，代表反激型电路输入电流第(n+1)个周期的初始时刻电流；第二输入端信号为U_{PV_f}，代表光伏电池输出电压的反馈值；第三输入端信号为P*，代表反激型电路输出功率的基准值；则功率预测调制比计算模块的输出信号D(n+1)为：

其中，y＝U_{PV_f}i_{in_es}(n+1)，z＝P*，L_p为反激型电路中变压器原边绕组的自感，T_S为开关周期。

4.如权利要求1所述的基于功率预测的反激型微逆变器的低频纹波抑制数字控制装置，采用(n+1)周期电流预测模块与功率预测调制比计算模块，保证反激型电路的输出功率快速跟踪上基准值，一般设定功率基准为恒定值，则反激型电路输入侧的功率恒定，可保证光伏输入电池输出电流中不含有低频纹波。