双向逆变器的并网控制策略研究.pdf

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1、2011年第1期工业仪表与自动化装置·73·双向逆变器的并网控制策略研究王兴贵，赵玲霞，卢耀文(兰州理工大学，兰州730050)摘要：介绍了一种基于纯交流母线供电的风光柴互补发电系统中蓄电池充放电的装置，即双向逆变器，并对它的并网运行模式进行了深入研究，阐述了它在并网运行模式下的拓扑结构、工作原理、控制方案。在此基础上设计出一台2kW实验样机，实验结果表明该双向逆变器在并网模式下可以实现能量的双向流动，具有较高的功率因数，满足并网运行要求。关键词：双向逆变器；并网运行；高功率因数中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1000—0682(201

2、1)01—0073—04Studyofgrid—connectedcontrolstrategyofbi-directionalinverterWANGXinggui，ZHAOLingxia，LUYaowen(LanzhouUniversityofTechnology，Lnnzhou730050，China)Abstract：Thispaperintroducesadevice，calledbi—directionalinverter，whichcanbeusedinchar—gingordischargingstoragebatteryinawin

3、d-solar—dieselhybridpowersystembasedonpureACbus，makesfurtherstudyintoitsgrid—c0nnectedoperationmodeanddescribesitstopologystructure，operationprincipleandcontrolschemeingrid—connectedoperationmode．Onthisbasis，a2kWexperimentalpro—totypehasbeendesigned．Theexperimentalresultsshowth

4、atthebi—directionalinvertereanachievebi—directionalflowofenergy，hashighpowerfactorandmeetstheneedofgrid—connectedoperation．Keywords：bi—directionalinverter；grid-connectedoperation；highpowerfactor和负载扰动的影响，提高系统的动态响应速度和抗O引言干扰性，在双向逆变器的控制中，引入了模糊自适应基于交流母线并接技术的风光柴互补发电系PI控制，使系统具有较好的适应性和

5、动静态性能。统，具有各发电设备功率可叠加、运行简单、可靠性1基于纯交流母线型的风光柴互补发电系高、扩展方便等优点，为远离公共电网或电网不稳定统及双向逆变器的运行模式地区的供电问题提供了非常好的解决方案。目前，国内对该技术的研究正处于起步阶段。基于纯交流母线供电的风光柴互补发电系统结该文研究的双向逆变器就是基于交流母线并接构框图如图1所示。技术即纯交流母线型的风光柴互补发电系统。，其主要功能为实现蓄电池与交流母线之间交直流的转换和能量的双向流动。文中从双向逆变器的功能出公』电l删发，研究了它在并网运行模式下主电路拓扑结构、工作原理及控制方案，并研制了一

6、台实验样机，以单片交流母线机DSPIC30F3011为控制核心，实现了双向逆变器在并网运行模式下的整流和逆变控制，以及高功率因数运行。同时，为抑制并网充、放电过程中电网电压波动图1风光柴互补发电系统结构框图由图1可知，系统主要由风力发电单元、光伏发收稿日期：2010—05—13作者简介：王兴贵(1963)，男，甘肃甘谷人，教授，研究方向为电电单元、蓄电池单元、柴油发电机等构成，且所有单力电子技术及运动控制。元都并接在交流母线上，便于系统容量的扩展，该系·74·工业仪表与自动化装置2011年第1期统既可独立运行也可并网运行。在该系统中，蓄电直流侧滤波电

7、容c等构成单相电压型PWM整流池和柴油发电机均为后备供电单元，当风光资源充电路；由1r5、T6、VD5、VD6、L1等构成双向DC／DC直足时，由风力或光伏发电单元为交流负载供电，并通流斩波电路，其中T、L、VD为降压斩波电路，L。、过双向逆变器整流向蓄电池充电储能；一旦风光发T6、VD、为升压斩波电路。当双向逆变器对蓄电池电单元的输出功率不足以供给负载、或有公共电网充电时，PWM整流器工作于整流状态，DC／DC变换存在且公共电网出现故障的情况下，首先由蓄电池器工作于降压斩波状态；蓄电池放电时，PWM整流通过双向逆变器将直流逆变为交流给负载供电。为器

8、工作于逆变状态，DC／DC变换器工作于升压斩波防止蓄电池过放，在放电过程中对蓄电池端电压不状态。断进行检测，