基于pi和重复控制三相并网逆变器的设计

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1、万方数据第49卷第1期2015年1月电力电子技术PowerElectronicsV01．49．No．1January2015基于PI和重复控制三相并网逆变器的设计赵涛∽，王吉虎3，黄家才1，刘汉忠1(1．南京工程学院，自动化学院，江苏南京210036；2．先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，江苏南京211167；3．南京华士电子科技有限公司，江苏南京210017)摘要：采用PI控制与重复控制相结合的复合控制方法对并网逆变器进行控制．可提高系统的动、静态特性，增强系统的稳定性，输出波形的质量得到有效提高。该方法简单，对由于采用定点运算造成的舍入和量化误差不

2、敏感，利于数字信号控制的实现。建立了基于电网电压定向三相空间矢量脉宽调制(SVPWM)并网逆变器的数学模型，介绍了PI控制器和重复控制器的设计过程．在此基础上研制了5kVA的样机，实验结果验证了设计期望。关键词：逆变器；重复控制：并网中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2015)01—0020—03DesignofThree-phaseGrid-·connectedInverterCombiningPlControlandRepetitiveControlZHAOTa01一，WANGJi—hu3，HUANGJia—cail'L

3、IUHan—zhon91(1．NanjingInstituteofTechnology，Nanjing210036，China)Abstract：AcompositecontrolmethodthatcombingPIcontrolandrepetitivecontrolisadoptedtocontrolgrid—con—nectedinverter．Thismethodcanimprovethedynamicandstaticcharacteristicsoftheinverterandenhancethestabil—ifyofthesystem，a

4、nditismoreappropriatefordigitalsignalimplementationandlesssensitivetoroundingandquan—tizationen．orswhenfinitewordlengthorfixed—pointimplementationisconsidered．Moreover．amathematicalmodelofthree—phasespacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)grd—connectedinverterbasedongridvoltageorien

5、tationisdescribed，thenthedesignprocessesofPIcontrollerandrepetitivecontrollerareintroduced，a5kVAprototypeisde—signedandexperimentalresultsconfirmthetheoreticalexpectations．Keywords：inverter；repetitivecontrol；grid—connectedFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundati

6、onofChina(No．61104085)；InnovationFounda—tionandYouthFoundationofNanjingInstituteofTechnology(No．CKJB201209，QKJA2011005)1引言近年来．随着太阳能的开发和利用．电力电子变换装置作为连接电网的核心装置获得广泛应用，其中并网逆变控制成为并网发电系统的关键技术。由于电网对馈入的电流谐波含量有严格的要求，因此对并网逆变器输出电流波形进行控制尤为重要。目前并网逆变器控制算法广泛采用电流控制方案【l-21。传统的PI控制由于具有方法简单，容易实现，动态性

7、能好等优点在工程中应用广泛。随着电子信息的不断发展，如无差拍脉宽调制(PWM)技术、滑模变结构控制、重复控制方式等基金项目：国家自然科学基金(61104085)；南京工程学院创新基金、青年基金(CKJB201209，QKJA2011005)定稿日期：2014—03—28作者简介：赵涛(1965一)，男，江苏丰县人，博士，教授，研究方向为电力电子与电力传动．20新型的控制方法开始应用到并网控制中[3-4]。理论上SVPWM逆变器输出信号仅含有基波及与调制信号频率相关的高次谐波．但在实际系统中．由于存在控制死区、不对称因素、直流侧电压和电网等扰动因素．会使逆变

8、器输出波形产生畸变。针对此问题．在此采用PI控制与重复控制相结合的