小型风光互补并网逆变器的改进控制.pdf

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1、第50卷第3期电力电子技术Vo1．50．No．32016年3月PowerElectronicsMarch2016小型风光互补并网逆变器的改进控制黄敏敏．颜文俊(浙江大学，电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：基于直流母线组网方式的风光互补并网型发电系统结构，对并网逆变器提出一种改进控制策略。逆变器外环采用比例积分(PI)控制直流母线电压，内环电流控制采用改进的预测型无差拍控制算法。利用Madab／Simulink工具建立了仿真模型．对逆变器进行仿真分析，并与传统无差拍控制效果进行了比较。为验证理论设计，自主搭建了风光互补发电系统样机，样机运行良

2、好，证明了设计的正确性与可靠性。关键词：逆变器；风光互补发电：无差拍控制中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)03—0052—02ImprovedControlofGrid．connectedInverterinSmall-scaleWind．solarHybridPowerSystemHUANGMin—min．YANWen．iun(ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Basedonthestructureofthegrid—connectedwin

3、d-solarhybridpowersystemwithcommonDCbus，anim—proveddeadbeatcontrolmethodofthegrid-connectedinverterisproposed．Thedouble—closedloopcontrolstrategyisused．TheDCbuscanobtainstablethroughouter-loopproportionalintegral(PI)controllerandthegrid—connectedcur—rentiscontroledbytheinner-l

4、oopimprovedpredictivedeadbeatstrategy．ByusingMatlab／Simulink，themodelofthegrid—connectedinverterhasbeenbuilt，andtheresuhshasbeencomparedtothetraditionaldeadbeatcontro1．Toverifythetheoreticaldesign，atestprototypehasbeenbuihanditworkswel1．Theexperimentalresultsdemonstratethecor-

5、rectnessandreliabilityofthedesign．Keywords：inverter；wind—solarhybridpower；deadbeatcontrol1引言的无差拍控制方法，具有较快动态响应，其控制由高性能DSP实现。但由于采样时延、DSP滞后一拍太阳能和风能在地域和时间上有着天然的互控制会造成电流控制准确度降低．对于易受外部补特性。对风光互补发电系统的研究具有经济性环境影响的风光互补发电系统其控制效果欠佳。和环境保护性需要，并且也得到了广泛关注。基于此．这里在直流母线组网方式的风光互近年来并网型风光互补系统【lJ成为研

6、究热点．补并网型发电系统结构基础上，对于并网逆变器并网逆变器作为系统的重要组成部分．其控制方采用一种改进的预测型无差拍控制方法。外环采法直接影响系统运行效率及并网电流的质量。早用PI控制维持母线电压稳定．内环采用改进的预期研究中对并网电流采用单环PI控制。但由于系测型无差拍控制。基于此建立仿真模型，进行比较统输入处于不断变化，还必须将连接前后的直流分析。搭建的实验样机运行稳定，逆变器效率达到母线电压控制在一定的范围内[2]。因此双环控制90％以上，并网电流谐波满足要求。被应用于逆变器控制外环控制直流母线电压稳定，内环控制并网电流大小及谐波。文献【3

7、】采用2风光互补系统结构及主电路设计双PI控制，在系统状态变化时，系统稳定，周期较基于直流母线组网方式的风光互补系统控制长。PI参数整定较复杂，且对电路参数有依赖性，简单，扩容方便，可提高逆变器使用效率，节约系当参数变化时控制效果不理想．系统具有稳态误统成本，已广泛用于中小容量的分布式发电系统。差[41。文献[5]针对并网电流控制一种数字化PWM2．1逆变器系统结构直流母线上的电能需经并网逆变器转换为交流电供给用户负荷使用及并入电网。同时完成光定稿日期：2015—08—04作者简介：黄敏敏(1989一)，女，安徽滁州人，硕士研究生，伏与风力系统的最

8、大功率跟踪控制及系统的保护研究方向为新能源发电技术。控制。设计中逆变器系统主电路如图1所示。52小型风光互补并网逆变器的改