LCL型全桥逆变器具有拓扑简单、电压利用率高、输出特性好等优势,广泛应用于光伏发电、储能、感应加热等场合。可根据不同应用场景对逆变器输出电感进行设计,以实现不同功能,如:光伏/风力发电中,输出电感作为网侧滤波电感;感应加热中,输出电感作为加热线圈电感等。随着行业高端化发展,对逆变器性能的要求越来越高,进而对控制策略也提出了更高的要求。
LCL逆变器的控制策略中,传统模型预测控制算法依赖模型物理参数,传统扰动观测器的固定增益适应性差,因此福建火炬电子科技股份有限公司等单位的薛瑞斌、郭曾德等研究者,提出一种基于自适应线性扩张状态观测器的无模型预测功率控制策略。
该策略通过重构控制量生成机制,显著弱化控制过程对精确数学模型的依赖,在保持预测控制动态响应优势的同时增强了抗扰能力。进一步地,针对传统线性扩张状态观测器固定增益矩阵在数字延迟下的补偿滞后效应,提出了自适应扩张状态观测器协同的先进控制架构,通过构建增益参数在线优化机制,实现动态延迟补偿与相位超前校正,采用前馈-反馈复合补偿结构达成前瞻性扰动抵消,使系统同时具备快速收敛特性与强鲁棒性,最终实现暂态响应速度与运行可靠性的双重提升。
研究者最后搭建了小功率实验测试平台进行验证。实验结果表明,所提方法能够降低电流总谐波含量,提升动态响应速度。
本工作成果发表在2025年第12期《电气技术》,论文标题为“基于自适应线性扩张状态观测器的LCL逆变器无模型预测功率控制策略”,本课题得到福建省科技计划项目的支持。

