逆变器电感非理想特性影响及补偿控制研究.pdf

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1、第44卷第11期电力电子技术Vo1．44，No．112010年11月PowerElectronicsNovember2010逆变器电感非理想特性影响及补偿控制研究袁义生(华东交通大学，电气与电子工程学院，江西南昌330013)摘要：针对逆变器滤波电感的非理想特性及其对系统的影响，提出了一种补偿电感非理想特性的控制方法。介绍了逆变器典型双环控制的原理，详细分析了数字化电流控制环的传递函数及参数影响．在此基础分析了电感工作过程中的非理想特性对电流环的影响．进而提出了在控制环节中对该非理想现象进行补偿校正的方法．并对其改善效果进行了分析。通过仿真比较了补偿前后两种控制方案的系统特性，并在一台

2、实验室样机上进行了验证。关键词：逆变器；双环控制；电感特性；补偿控制中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2010)11-0072—03TheNon．idealizedCharacterEffectofInductorandCompensationControlinInvertersYUANYi．sheng(EastChinaJiaotongUniversity，Nanchang330013，China)Abstract：Basedontheefectofthenon—idealizedcharacteroftheinductoronsystem。acomp

3、ensationeontrolapproachispresented．Thetheoryofdouble—loopscontrollerisintroduced，thetransferfunctionofthedigitalizedcurrentloopisderivedandtheparameterdesignofthecurrentloopisexplained．Afteranalyzingtheefectofthenonlinearcharacteroncurentloop’Sstability，acompensationcontrolmethodisproposedandana

4、lyzedindetail．Twocontrolmethodsbe~reandaftercompensationarecomparedbysimulation，andthelaboratoryprototypeisalsoproducedandtested．Bothsimulationandexperimentprovetheproposedcompensationcontrollerisavailable．Keywords：inverter；double—loopcontrol；inductorcharacter；compensationcontrolFoundationProjec

5、t：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51067004)1引言对历史和未来的误差量进行计算并校正控制方法，其中以重复控制研究为多，因为它能改善非线正弦波逆变器广泛应用在风力发电、光伏发性负载下的周期性输出电压畸变，但单独的重复电、不问断电源等系统中。近年来各种逆变器数字控制动态特性较差。复合控制】目前研究较多的控制技术。如无差拍控制、PID控制、重复控制、预是PID控制结合重复控制或者预测控制的方案．测控制和复合控制，得到了深入研究及应用。其中使系统获得好的动态响应及非线性负载下输出电无差拍控制l1u】完全是基于

6、电路模型的控制方法，压失真度的降低。其动态响应快。但鲁棒性不好，因为其控制参数中这些控制方法的数学模型需要滤波电感、滤直接含有滤波电感电容和负载参数，这些参数的波电容，以及负载的模型。但实际器件是非理想准确性对控制特性影响很大。PID控制1是基于的．逆变器中电感器的电感值即为一个与工作条电路模型进行补偿的控制方法，其控制精度高，但件相关的变量。若在逆变器数学模型中将电感量由于模型不能非常精确，参数不易整定，且在非线当作固定值进行理论分析是不够准确的，严重时性负载下输出电压失真度偏高。重复控制和预测甚至影响系统稳定性分析控制则无需以电路精确模型为基础，两者分别是以常用数字PID双环控制方

7、案为基础，分析其电流环的设计．研究电感值变化对电流环稳定性和动态响应的影响，进而分析电感非理想特性基金项目：国家自然科学基金资助项目(51067004)在系统运行过程中的影响，提出一种对电感非理定稿日期：2010—06-07作者简介：袁义生(1974一)，男，江西上高人，博士，副教想特性进行补偿的控制方法。最后通过仿真和实授，研究方向为电力电子系统及控制。验方法验证了理论分析的正确性。72逆变器电感非理想特性影响及补偿控制研究2逆变器双环控制不