基于坐标变换的单相光伏并网逆变器研制.pdf

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1、第47卷第1期电力电子技术Vo1．47，No．12013年1月PowerElectronicsJanuary2013基于坐标变换的单相光伏并网逆变器研制沈定坤，王卫星，徐军，翟登辉(许继电气技术中心，河南许昌461000)摘要：通过参考传统三相逆变器电流内环控制，引入全通滤波器．将单相并网电流虚拟为静止坐标系下两相正交电流，然后通过Park变换。采用等同于三相并网逆变器的电流内环控制策略实现电流解耦及无静差控制，并分析了变压器的偏磁及解决方法。最后，通过Saber软件仿真和样机实现，验证了基于坐标变换的单相并网逆变器的可行性。关键词：逆变器；光伏并

2、网；全通滤波器；偏磁中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)01—0055—03DevelopedSingle·-phasePhotovoltaicGrid-connectedInverterBasedonCoordinateTransformationSHENDing—kun，WANGWei-xing，XUJun，ZHAIDeng—hui(XJElectricCompany，Xuchang461000，China)Abstract：Byreferringtraditionalcurrentloopcontrol

3、ofthree-phaseinverter，allpassfilterisintroduced，makessin—gle-phasegrid-connectedcurrentintotwo-phaseorthogonalcurrent．AfterParktransformation，thesamecontrolstrategyascurrentinnerloopofthree·phasegrid—connectedinverterisemployed，decouplingandnostaticerrorofcurrentareachieved．Th

4、enthepaperanalyzesandsolvesthebiasmagnetizationoftransformer．FinallysimulationanalysisbasedonSaberandconstructionofsingle--phasegrid-connectedinverterbasedOncoordinatetransformationconfirmsthethe·—oryfeasibilityofthemethod．Keywords：inverter；photovohaicgrid—connected；allpassfil

5、ter；biasmagnetization1引言出另一相电压、电流．与已存在电气量实现正交化，才能利用Park变换在d，q轴上变换为两个直当今能源的发展要求不断提高并网逆变器的流量，从而通过控制d，q轴上的直流量来控制交研究水平。通常，单相并网逆变器的电流内环控制流量，为达到此目的，引入全通滤波器【，有：均采用PI加电压前馈控制方案，实现功率因数为G(z)=tooTm-2+(tooTm+2)z-1(1)1的控制效果。此处通过参考三相并网逆变器的电流内环控制策略，引入全通滤波器，使单相电流式中：too=2~rfo，fo为电网电压频率；为PWM周期。成

6、为静止坐标系下的两相正交电流Ⅲ。之后采用成将己存在的单相电网电压e和并网电流i作熟的三相并网逆变器电流内环控制策略，控制单为e，i，经全通滤波器处理后得到，。式(1)经相逆变器并网电流，在d，q轴上实现解耦控制，再化简后，由(n)可得虚构的另一相电流／e(n)：利用PI调节器，可解决在静止坐标系下耦合存在()w。Tm--2(n)+(n一1)一too丽T~-2(n一1)(2)静差问题。通过Saber软件仿真和搭建样机实验平台验证了提出理论的可行性。同理可得e。(n)表达式，引入全通滤波器后，虚构一相正交量仅需延时一个开关周期．减小了2单相并网逆变器控

7、制系统建模对交流信号的延迟，提高了系统的控制性能。2．1全通滤波器移相实现采用全通滤波器进行移相处理．虚构出另一在单相并网逆变器数字控制系统中，电网电相并网电流，此时i与相位相差90。，幅值相压及并网电流仅有一相，要采用矢量控制，需虚构等，是两相正交的电气量。2．2单相并网逆变器系统拓扑与控制结构图1示出基于坐标变换的单相并网逆变器主定稿日期：2012—06—29作者简介：沈定坤(1982一)，男，河南信阳人，硕士，研究方电路及控制框图．主要由电压外环及电流内环构向为大功率电力电子设备开发。成双闭环控制系统【，电压外环采用PI调节器，采55第47卷

8、第1期电力电子技术Vo1．47．No．12013年1月PowerElectronicsJanuary2013用扰动观测实现