光伏并网逆变器的三环控制策略研究

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1、第38卷第19期电力系统保护与控制Vb1．38No．192010年1O月1日PowerSystemProtectionandControl0ct．1．2010光伏并网逆变器的三环控制策略研究李明，易灵芝，彭寒梅，邓栋，姚哲之(湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭410005)摘要：在光伏并网逆变系统中，常用的双闭环电流控制会导致系统存在动态响应速度慢或开关频率不稳定的缺陷鉴于此，提出一种电压外环，电流内环，频率中间环的三环控制方法。通过对整个逆变系统进行深入的理论分析，利用Mat1ab／Simu1ink搭建仿真模块

2、进行仿真实验，并搭建1kW的实验平台进行实验分析。实验的结果表明，三环控制下的逆变系统简化了滤波器设计，保证了逆变器输出电流波形质量，使其只含有少量的高次谐波，使系统的输出电流和电网电压同频同向，并网的功率因数接近于1。关键词：三环控制；滞环；光伏；并网逆变器Researchofthree--loopcontrolmethodofphotovoltaicgrid--connectedinverterLIMing，YILing—zhi，PENGHan—mei，DENGDong，YAOZhe—zhi(Colleg

3、eoflnformmionEngineering，XiangtanUniversity，Xiangtan410005，China)Abstract：Inphotovoltaicgrid—connectedinvertersystem，traditionaldouble—closedloopcontrolmethodcanresultinthesystemdynamicresponsespeedslowandswitchingfrequencyinstable．Aimingatthat，thispaperpre

4、sentsathree—loopcontrolmethod，includingvoltageexternalloop，frequencymiddleloopandcurrentinnerloop．Thetotalinve~ersystemisdeeplyanalyzed，simulatedmoduleisconstructedbyusingMatlab／Simulinktomakesimulationexperiment，and1kWtestplatformisestablishedtodoexperimen

5、tanalysis．Theresultsshowthattheinvertersystemcontrolledbythree—loopsimplifiesthedesignoffilterandguaranteesthewaveformqualityoftheoutputcurrent，whichmakeitcontainfewhigh—orderharmonics，thesystemoutputcurentandgridvoltagehavethesamefrequencyanddirection，andt

6、hepowerfactorafterinterconnectioncloseto1．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50977080)．Keywords：three-—loopcontrol；hysteresisband；PV；grid··connectedinve~er中图分类号：TM619文献标识码：A文章编号：1674—3415(2010)19．0046—05响。0引言目前比较常用的电流控制方式有SPWM电流

7、能源短缺是当今世界面临的重大问题，研究开控,tit引、滞环电流控制【】、三角波电流控制【6】、空发可再生能源发电系统具有重要意义，而太阳能以问矢量控制J。其中滞环控制是一种闭环电流跟踪其可再生性和无污染性，已经成为人类利用自然能控制方法，它具有动态响应速度快、峰值自动限制、源的新焦点IlJ。作为光伏发电系统中的关键环节，不依赖负载参数和无条件稳定的优点，因此获得广并网逆变器及其控制技术越来越受到关注。逆变器泛的应用和发展。但滞环电流控制也存在开关频率并网发电运行的主要控制问题是逆变器输出正弦波不固定的缺点，使

8、得逆变桥输出频谱分布广泛，并电流(即并网电流)控制技术，要求并网电流能实网滤波器设计很困难。本文提出一种三环控制策略，时跟踪电网电压频率、相位和并网容量给定的变化，实质上就是一种准恒频电流滞环控制，它在传统的且电流的总畸变失真要低，以减小对电网的谐波影电压电流双闭环控制的基础上加上一频率闭环，通过一模拟开关使开关频率稳定在一固定值，简化滤项目基金：国家自然科学基金资助项目(50977080)；教育波