并网逆变器控制方法研究.pdf

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1、电气传动2010年第4O卷第12期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．12并网逆变器控制方法研究张先进，宋永献(淮海工学院电子工程学院，江苏连云港222005)摘要：研究了一种应用于风力发电的三相并网逆变器的控制策略，首先建立了两相同步旋转坐标系下三相并网逆变器的数学模型，在此基础上给出了基于空间矢量调制的网侧电流闭环控制策略，实现了电流环的解耦控制和电网电压前馈，提高了系统的动态响应。最后给出了空间矢量调制的算法，仿真和实验结果均表明，采用该控制策略，系统不仅具有快速的动态响应，而且能够提高并网电能质量，实现单位功率因数并网。关键词：并网逆变器；空间矢量调制；电流控制

2、中图分类号：TM464文献标识码：AResearchonControlMethodofGrid—connectedInverterZHANGXian~in，SONGYong—xian(DepartmentofElectronicEngineering，HuaihaiInstituteofTechnology，Lianyungang222005，Jiangsu，China)Abstract：Acontrolstrategyofthreephasegrid—connectedinverterinwindgenerationsystemwasstudied．Firstofall，themod

3、eloftheinverterwasbuiltinthetwo—phaserotatingreferenceframe，thencontrolprinci—plewasproposedbasedonthespacevectorPWMcurrentcontrol，whichrealizethedecoupledcurrentcontrolandfeed—forwardofgridvoltage．Atlast，thespacevectorpulsewidthmodulationmethodwasgiven．Bothsimulationandexperimentsresultsverifyt

4、hattheproposedcontrolstrategynotonlyimprovethedynamicre—sponse，butalsocanimprovethequalityofgridcurrentandreturnpowertogridwithunitypowerfactor．Keywords：grid—connectedinverter；spacevectorPWM；currentcontrol在电力电子变换装置中，三相并网逆变器能进行PI调节，实现对直流基准的无静差跟踪以及够将电能回馈到电网，在电网侧获得近似正弦的系统有功和无功分量的解耦控制。并且给出了电流波形，功率因数

5、接近1，对电网的污染很小，q坐标系下跟踪电网电压空间矢量的方法和输因此在太阳能、风能等可再生能源的利用中得到出电流环的设计。其中并网电流是DSP内部给了广泛的应用。定的，并网电流合成矢量d轴分量就是有功分从直观上看，三相并网逆变器向电网回馈电量。仿真和实验均表明控制策略的可行性，电流能质量的好坏取决于电网侧电流波形的正弦度和能够很好地跟踪电网电压相位，实现单位功率因并网功率因数。国内外学者进行了很多相关的研数并网。究。文献El-]中采用滞环控制实现，其开关频率不固1系统数学模型定，滤波器设计较为困难。文献E2]采用SPWM调制策略进行三相并网逆变器的设计，其直流电压利三相并网逆变器拓扑

6、如图1所示，系统直流用率低，被控量为时变交流量，控制相对复杂。文献[3]采用PI与重复控制相结合的控制策略，在满足了系统的动态性能的同时，抵消了周期性扰动分量的影响，降低输出电流的谐波分量。本文采用的控制方法加入了电网电压前馈和电流解耦，并且空间矢量中不含有非线性运算，有利于数字化实现。本文基于TI公司的TM$320F2812，采用空图1三相并网逆变器拓扑间矢量直接电流控制策略，在同步旋转坐标系下Fig．1Topologyofthreephasegrid—connectedinverter作者简介：张先进(1975一)，男，博士研究生，讲师，Email：zxjb07o3113@yaho

7、o．cn8张先进，等：并网逆变器控制方法研究电气传动2010年第4O卷第12期侧电压。由再生能源发电设备提供，拓扑采用dri三相全桥式拓扑，逆变桥输出经过滤波电感L连d．]一[]一-g'广LUgdq]+[一三][](5)。接到电网上。从式(5)可以看出，经过坐标变换后，所控制的变忽略高频分量的影响，对三相电感电流列出量i，i。均为直流分量，简化了控制系统的分析和回路方程：设计。并网有功分量由i控制，无功分量由i控制，控制i和i，就可以实现系统有