基于扩展观测器的逆变器动态补偿控制策略

作     者：胡长斌 黄海扬 罗珊娜 陆珩 

作者机构：北方工业大学电气与控制工程学院 杜伊斯堡-埃森大学自动控制与复杂系统研究所 

出 版 物：《电源学报》 (Journal of Power Supply)

年 卷 期：2024年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：河北省重大科技成果转化专项(23284503Z) 国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2021YFE0103800) 

主　　题：模型不确定性 模型预测控制 动态补偿控制 电能质量 

摘      要：针对模型预测控制在预测模型不精准的情况下性能显著下降的问题，本文在电压预测控制的基础上提出了一种基于扩展状态观测器的动态补偿策略，不仅能够改善逆变器系统的响应速度与精度，同时可以抑制参数摄动和扰动的影响。首先，建立LC滤波器的逆变器状态空间方程，并分析参数摄动及电流扰动对逆变器系统输出电压的影响。其次，基于逆变器系统标称模型设计电压预测控制器。然后，通过本地输入与输出信息建立扩展状态观测器对系统的内扰及外扰进行精确估计，并设计反向补偿控制器Q(z)，有效抑制逆变器的输出电压暂降、暂升与畸变。最后在实际逆变器平台PEK-530A中对该方法进行了验证，设计不同工况下各类负载扰动及参数摄动实验，验证了方法的有效性与正确性。