户用型离网逆变器控制研究.pdf

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1、户用型离网逆变器控制研究周嵩，龙威，念丽波(昆明理工大学机电工程学院，云南昆明6505OO)ResearchonOff——gridInverterforHouseholdZHOUSong，LONGWei，NIANLibo．(FacultyofMechanicalandElectricalEngineering，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650500，China)摘要：家用负荷中多为感性负载，会产生各种电Keywords：off—gridsystem；invert

2、er；power能质量问题，损耗家用电器，减少其使用寿命。在户quality；dual—loopcontrol用型离网系统中，逆变器控制技术是关键。在户用型微网的结构下，以离网逆变器为研究对象，主要研0引言究户用型离网直流母线电压波动以及负载启动瞬间对供电电能质量的影响。通过电压电流双环控制，为了解决无电地区的供电问题，参考文献E1]提改善输入负载的电能质量，以降低对直流侧电压的出了农村户用微电网结构，适用于大电网无法覆盖要求。通过MatlabSimulink仿真验证，比较系统的偏远地区，可解决供电可靠性或电能质量差等供开环与闭

3、环的波形图，并进行谐波分析。结果表明，电难题，以满足偏远地区居民日常用电的需求。所提出的双环控制策略，能够改善逆变器的输出电在户用型离网系统中一般使用光伏或者风能作压电能质量。为微源[，在光照和风力都充足时，除可满足家用负关键词：户用型离网系统；逆变器；电能质量；双荷的电力需求外，同时将剩余电力存储在蓄电池中。环控制在无光或者夜晚，由蓄电池给负荷供电。但由于微中图分类号：TP274源受环境因素的影响，造成直流侧电压波动；另外，文献标识码：A由于大多数家用电器都带有感性电机，在启动瞬间文章编号：1001—2257(2015)05—

4、0056—03会产生冲击，造成线路波动，导致逆变器输出的电能Abstract：Off—gridsystemsforhouseholdare质量不合格，提供给家用电器的电压不稳定，对家用proposedtosolveproblemsthatpopulationinre—电器造成影响，减少其使用寿命。moteareaslackselectricity．Inanoff—gridhome，因此，为了使家用电器能稳定正常运行在户用electronicdevicescanresultinpoorpowerquality型离网系统中，逆变器的

5、控制技术是关键。但是，现issues．Inthispaper，proposedacontrolstrategy在针对户用型离网系统逆变器的研究较少。whichusesadual—loopcontroloftheoutputvolt-直流侧电压在一定范围内波动时，逆变器依然ageandoutputcurrentdecouplingfeedbacktoget能输出良好的电能质量，从而降低对输入直流母线higherpowerquality．TheMatlab／Simulinksoft—电压的要求。通过Matlab软件在Simulink

6、环境仿warehasbeenusedtocarryoutthesimulations．In真，实现户用型离网逆变器的控制研究。thesamesystemtopology，comparedresultsun—1户用型离网系统逆变器结构controlledandcontrolled．Theresultscomparedanalyzingtheircorrespondingcurrentandvoltage一般户用供电系统多为单相系统，因此建立单相逆变器的数学模型，其等效电路图如图1所示[3]。waveforms，andtheTHDv

7、alues．Thesimulation图1中，Ui(Ua)为直流母线电压，L，。为输出电resultsshowthattheproposedcontrolstrategycan压，u。为电容两端电压，i为滤波电感L的电流，i。achievenicepowerquality．为负载电流。滤波电感L与滤波电容c构成低通收稿日期：2014—10—31滤波器。·56·《机械与电子》2O15(5)型I1i。Ilz()]．田至厂—]．至l]陲●●●．]图2户用型离网系统逆变器结构2双环控制策略考虑到偏远地区的供电限制，要求户用型微网系统能稳

8、定运行在离网状态下，为家用电器提供稳图1户用型离网系统逆变器主电路拓扑定的电压，保证其正常使用。由于微源的不稳定，受由图1，根据基尔霍夫电压定律和电流定律，可环境影响严重，因此需要有合适的控制策略来控制列出逆变器输出部分的回路方程：，逆变器，从而确保输入负荷的电