空间矢量直接电流控制三相并网逆变器的研究.pdf

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1、第44卷第1期电力电子技术Vo1．44，No．12010年1月PowerElectronicsJanuary，2010空问矢量直接电流控制三相并网逆变器的研究朱晓亮，胡雪峰，龚春英，陈新(南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：研究了一种基于空间矢量调制的二相并网逆变器的控制策略，该系统能够以单位功率囚数向电网回馈电能首先建立了两相同步旋转坐标系下逆变器的数学模型，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，实现了并网电流有功分量和无功分量的独立控制，并给出了电网电压矢量跟踪的实现方法和电流环的设计仿真和实验结果均表明，采用该控制

2、策略可以改善并网电流质量，实现高功率因数并网关键词：逆变器；矢量控制；空间矢量脉宽调制；并网；直接电流控制中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)O1—0023—03ResearchonThreePhaseGrid．connectedInverterBasedonSpaceVectorPWMCurrentControlZHUXiao—liang，HUXue·feng，GONGChun—ying，CHENXin(NanjingUniversit)ofAeronauticsandAstronautics，Nanjing

3、210016，China)Abstract：Athreephasegrid—connectedinverterwithspacevectorPWMemTentcontrolispresented。whichcanreturnpowertothegridwithunitypowerfactor．Themodeloftheinverterisbuiltinthetwo—phaselotatingreferenceflame，thecontrolprincipleisproposedbasedonthespacevectorPWMcmTentcontro

4、l，whichnlakesthegridcurrentintotheactivecurentandreactivecurrent．Thegridvoltagevectortraekingmethodandthedesignofcurrentlooparegiven．Bothsinmla—tiveandexperimentalresultsverifythatthecontrolstrategycanimprovethequalityofgridcurrentandreturnpowertogridwithunitypowerfactor．Keywo

5、rds：inverter；vectorcontrol；spaceveetorpulsewidthmodulation；grid—connected；directemTentcontrol1引言d，坐标系下跟踪电网电压空间矢量的方法和输出随着能源危机的加剧，各种新能源如风能、太阳电流环的设计仿真和实验均证明了控制策略的可能、燃料电池等发电系统得到广泛的应用在大功率行性，电流能够很好地跟踪电网电压的相位。实现单风力发电系统中，三相并网逆变器是实现电能回馈位功率因数并网电网的重要环节，逆变器网侧电流的控制性能直接2d，q坐标系下的数学模型决定了系统性能的

6、优劣图1示出三相并网逆变器拓扑。系统直流侧电目前，三相并网逆变器的输出电流控制技术主压由再生能源发电设备提供，拓扑采用三相全桥要分为间接电流控制和直接电流控制两大类间接拓扑，逆变桥输出经过滤波电感连接到电网上。电流控制主要以相幅控制⋯为代表，其优点在于控制简单，一般无需电流反馈控制，但其主要问题在于电流的动态响应不够快，系统对参数波动较敏感：直接电流控制包括滞环电流控制、固定开关频率电流控制l3l、空间矢量电流控制【4]等。相对于间接电流控制，图1三相并网逆变器拓扑该方法能直接控制网侧电流跟踪电网电压．因此具逆变器正常工作在单位功率因数并网模式，并

7、有动态响应快．稳态性能好，自身具有限流保护能力网输出电流是与电网电压同频同相的正弦波。忽略等优点，因此应用非常广泛。而基于d，q坐标系的空高频分量的影响．三相电感电流的回路方程为：间矢量电流控制除了具备一般直接电流控制的优点dtibUb一U外，还能消除电流稳态跟踪误差、实现并网电流有功～一]㈩分量和无功分量的独立控制在该数学模型中，需要控制的网侧电流均为时采用空间矢量直接电流控制策略．在d，q旋转变交流量，因而不利于控制系统设计。为此，可以通坐标系下建立三相并网逆变器系统的模型。给出了过坐标变换将三相对称a，b，C静止坐标系转换成以定稿日期：200

8、9—07一Ol电网基波频率同步旋转的d，q坐标系。将d轴定向作者简介：朱晓亮(1984一)，男，江苏姜堰人，硕士研究生，研