改进电流型三相并网逆变器控制建模和仿真

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Ｓｒｔｇｏｒｅ —Ｐｈｓｉ — ＣｏｎｅｔｄｎｖｒｅｔａｅｙｆｒＴｈｅ — ａｅＧｒｄ — ｎｃｅＩｅｔｒ
ＸＵＥＭｉｇｎ，ＹＡＮＧｎＧａｇ
（．ＣａｇｈｎＩｓｔｅｏｅｈｏｇ，ｈｎｃｕｉｎ１０１，ｈｎ；１ｈｎｃｕｔｕｆｃｎｌｙＣａｇｈｎＪｉ３０２ＣｉａｎｉｔＴｏｌ
加前馈控制策略，实现了对电流的有功分量与无功分量对并网逆变器系统输出性能的控制。在Ｓｍｕｉｉｌｋ环境下建立了系统ｎ
的仿真模型，真结果表明，进型的电流控制方法可以有效控制并网系统的有功与无功功率，波畸变小，一种有较强仿改谐是
应用价值的三相逆变器控制方案，为设计提供了科学依据。关键词：并网逆变器；弦波脉宽调制；正前馈控制；谐波畸变
中图分类号：Ｐ９．Ｔ３１９文献标识码：Ｂ
ＭｏｅｉｎｄＳｍｕａｉｎｏｎＩｐｏｅｒｅｎｒｌｄｌｎｇａｉｌｔｏｆａｍｒｖｄＣｕｒｎｔＣｏｔｏ
ｗｖｕｓｄｈＭｏｕａｏＳＷＭ）ａｄｔｕｒｎｃｎｒｌｄｍｔｏｒｐｓｄｙ印ｐｉｇｔｅＡＫｔｎ－ａｅＰｌＷｉｄｌｉｅｔｔｎ（Ｐｎｅｃｒｔｏｔｌｅｈｄｉｐｏｏｅ．ＢｈｅｏｅｓｌｎＲａｓｙｈＰｒ
２ｅａｍｅｔｆｏｅ＆ＥｅｙＳｓｍ，ｃｌＳｐｒｕ＇ｌｃｉｉ，ａｓＦａｃ１９，Ｃｉａ．ＤｐｒｎｗｒｔｏＰｎｒｙｔｓＥｏｅｕｒｅｒＥｅｔｃ６Ｐｒｒｅ９２ｈｎ）ｇｅｉｄｒｔｉｎ１
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：ｎｏｄｒｔｅｔｈｉｉｕｔｆｎｔｒｇｔｅｐｗｅｏｏｅｔｉａｉｏａｏｔｌｔｏｐｌｄＩｒｅｏｓｔｅｔｅｄｆｃｌｏｉｉｏｒｍｐｎｎｓｎｔｄｔｎｌｎｒｈｄａｐｉｌｙｍｏｏｎｈｃｒｉｃｏｍｅｅ
第２卷第４８期
文章编号：０６— ３８２１）４— ３０— １０９４（０１００２０４
计
算
机
仿
真
２１年４０１月
改进电流型三相并网逆变器控制建模和仿真
薛铭杨刚，
（．长春工程学院，１吉林长春１０１３０２；２．高等电力大学电力与能源系统系，国巴黎９１２法１９）摘要：究改善传统三相并网逆变系统并网功率不易控制的问题，对电网稳定控制供电，了提高并网动特性，出了一研针为提种基于正弦波脉宽调制与电流控制相结合的新型控制方案。对三相逆变器的输出参数应用ＰＲ变换，采取双电流环ＰＡＫ并１
ｉｈｈｅ — ｐｓｒｄ — ｃｎｅｔｄｉｖｒｅｙｔｍｓａｅｃｎｔｏｔａｅａｅｎｔｅｃｍｂｉｔｏｆｔｉｎｔｅｔｒｅｈａｅｇｉｏｎｃｅｎｅｔｒｓｓｅ，ｎｗｏｒｌｓｒｔｇｂｓｄｏｈｏｙｎａｉｎｏｈｅＳｎ
ｅｔｂｉｅｎｔｅＳｍｕｉｋｅｖｒｎｎ．Ｔｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｈｗｔａｈｍｐｏｅｔａｅｙｃｎｅｅｔｅｙｃｎｓｌｈｄｉｈｉｌｎｉｍｅｔｈｉｌｔｅｕｔｓｏｈｔｔｅｉｒｖｄｓｒｔｇａｆｃｉｌｏ — ａｓｎｏｏｓｖ
ｆｒｔｎｔｈｕｐｔａａｔｒｆｔｅｔｒｅｐａｅｉｖｒｅｎｄｐｉｇｔｅＰｏｔｌｍｅｏｏｅｈｒｗｔｈｏｍａｉｔｅｏｔｕｒｍｅｅｔｇｔｅｉｔｅｏｏｐｈｎｏｈｈ
ｃｍｐｏｅｔｏｕｒｅｓｒａｉｅｏｇｔａｍｅｉｒｔｄｐｒｏｍａｃ．Ａｉｌｔｏｄｅｆｔｅｃｂｄｓｔｍｓｏｎｎｆｔｃｒｎｔｉｅｌｚｄｔｅｎａｌｏａｅｅｒｎｅｈｅｆｓｍｕａｉｎｍｏｌｏｈｅｄｓｒｅｙｓｅｉｉ
ｆｅｅｄ—ｆｒａｄｃｎｒｌｉｈｓａｌｈｄｃｎｒｌｏｐ，ｔｅｃｎｒｌｔａｅｙｂｓｄｏｅａｔｅｃｍｐｎｎｎｅｃｉｅｏｗｒｏｔｎｔｅｅｔｂｉｅｏｔｏｏｓｏｌｈｏｔｏｒｔｇａｅｎｔｃｉｏｏｅｔａｄｒａｔｓｈｖｖ

基于Simulink的三相逆变SVPWM的仿真实现(精)

Simulink 是MTALAB 最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。

在实际设计之前利用Simulink 进行仿真不仅可以降低设计成本，还能及时发现设计中存在的问题，加以改正。

本文给出了基于Simulink 的SVPWM控制策略仿真的全过程和结果。

1SVPWM 的原理介绍SVPWM ，即空间电压矢量控制法，它的主要思想［1］是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM 波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。

传统的SPWM 方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而空间电压矢量控制法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。

相比于传统的SPWM 法，SVPWM 有如下特点［2］：1）在每个小区间虽有多次开关切换，但每次开关切换只涉及一个器件，所以开关损耗小。

2）利用电压空间矢量直接生成三相PWM 波，计算简单。

3）逆变器输出线电压基波最大值为直流侧电压，比一般的SPWM 逆变器输出电压高15％SVPWM 控制的实现［3］通常有以下几步：（1）坐标的变换三相逆变系统有三组桥臂，设a 、b 、c 分别表示三组桥臂的开关状态，上桥臂导通下桥臂关断时其值为1，反之则为0。

那么可以得到三相逆变器输出的相电压和线电压之间的关系如下：V a V b V c 22222222＝V dc 2－1－1－12－1－1－1222a b 22c（1）其中，V dc 为逆变桥直流电压，令U＝[a，b ，c]表示一个矢量，当a 、b 、c 分别取1或者0的时候，该矢量就有8中工作状态，分别为[0，0，0]，[0，0，1]，[0，1，0]，[0，1，1]，[1，0，0]，[1，0，1]，[1，1，0]，[1，1，1]，如果我们用U 0和U 7表示零矢量，就可以得到6个扇区，三相控制可以用一个角速度为W＝2πF 的空间矢量电压U 表示，当U 遍历圆轨迹时，形成三相瞬时输出电压，理论证明，当U 落入某一扇区后，用该扇区两边界矢量和零矢量去合成U 可以得到最佳合成效果。

光伏并网型三相逆变器电流内环及电压内环的数模设计

１．课题背景
Ｘｄ＝Ｔ（ｅ）Ｘ￣ｏ（３－４１
ｏｓ
—
在环境污染严重以及能源日益紧缺的今天，开发利用可再生绿色能源已经成为人类的迫切需要。在世界范围内，以美国、日本、德国为首的许多发达国家大力发展光伏并网工程。从世界光伏发电市场看，光伏并网发电近年来发展很快，累计市场份额已经超过８０％，整个光伏并网市场在蓬勃发展” 。我国有着十分丰富的太阳能资源，具有开发和利用太阳能的优越资源条件。我国政府对并网光伏发电技术的研究十分重视。加强了对光伏发电并网系统的设计、关键的设备研制和光伏与建筑相结合等方面的攻关，加快了光伏发电并网技术的发展，并建成了多座并网示范电
Ｉ（） “ （）（）Ｌ（）＝（）（Ｒ：＋，）
Ｕａ－Ｅ＋Ｌｗ
Ｉａ
Ｕ，ｚ（ｓ）－Ｅ
＿
‘ …
显然，在ｄ，ｑ坐标系中，并网逆变器的数学模型在ｄ，ｑ轴之间存在耦合。为了实现解耦控制通常在并网逆变器输出交流电压中分别引入前馈量Ｌ。（）和一ＬＬ（）使其与耦合项分别对消，从而实现解耦。
ＵＡＯ＝— 一
ＵＬ
向，但这需要对锁相环进行动态响应与稳态精度的折中设计，定向好坏
取决于锁相环的设计性能。另一种简单的解决方法是，采用虚拟磁链进行定向，由于虚拟磁链实际上是电网电压的积分，而积分的低通特性则对电网电压中的谐波分量有一定的抑制作用，从而有效克服了电网电压对适量定向精度的影响。总之，根据矢量定向和控制变量的不同，并网逆变器的控制策略可以归纳成如下４类：（１）基于电压定向的矢量控制（ＶＯＣ）；（２）基于电压定向的直接功率控制ｆＶ — ＤＰＣ）；（３）基于虚拟磁链定向的矢量控制（ＶＦＯＣ）；（４）基于虚拟磁链定向的直接功率控制（ＶＦ — ＤＰＣ）。

三相光伏并网逆变器电流双闭环控制

ＦＵＬｉａｎｇ－ｌｉａｎｇ，ＺＨＥＮＧＥｎ－ｒａｎｇ
（ＳｈａｎｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ ’ ａｎＳｈａｎｘｉ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）
ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｒｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄＰＳＩＭｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｕｓｅｄｔｏｂｕｉｌｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓ
ｇｒｉｄｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓａｎｄｒｅｓｏｎａｎｃｅｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｆｉｌｔｅｒｉｎｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌＰＶｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｓｗｉｔｈＬＣＬｆｉｌｔｅｒ．Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｃｕｒｅｎｔａｃｔｉｖｅｄａｍｐｉｎｇｍｅｔｈｏｄｏｆｐｒｏｐｏ￣ｉｏｎｌａｉｎｎｅｒｌｏｏｐｆｅｅｄｂａｃｋｉｓｕｓｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｌｏｓｓａｎｄｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｃｕｒｅｎｔｒｅｓｏｎａｎｃｅ，ａｎｄｄｃｕｒｅｎｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｌａｃｏｍｐｌｅｘｉｎｔｅｇｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｉｎｏｕｔｅｒｌｏｐｉｓｕｓｅｄｔｏｅｌｉｍｉ－

LCL型并网逆变器电流控制稳定性分析报告

LCL型并网逆变器电流控制稳定性分析-电气论文LCL型并网逆变器电流控制稳定性分析成林俞1，刘红2，文丹丹1（1.温州大学电气数字化设计技术浙江省工程实验室，浙江温州325035；2.浙江埃菲生能源科技有限公司，浙江温州325032）摘要：在LCL型光伏并网逆变器中，电流控制器的比例控制系数设计不合理易造成系统不稳定，甚至损坏逆变器。

对采用逆变侧电感电流反馈的LCL 型三相光伏并网逆变器进行数学建模，运用Routh?Hurwitz稳定性判据基于系统离散化模型进行稳定性分析，可求得比例控制系数的精确范围。

分析逆变侧电感、滤波电容以及网侧电感的取值与比例控制系数的关系，探讨滤波电感和电容的取值对系统稳定性的影响。

通过Matlab仿真及在50 kW光伏逆变器实验平台上进行测试，验证了所进行的稳定性分析的正确性。

关键词：逆变器；电流控制器；稳定性判据；比例控制中图分类号：TN710?34；TM464 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）16?0141?04收稿日期：2015?03?24基金工程：国家自然科学基金资助工程（51207112）0 引言人类社会的快速发展使能源消耗量剧增，石油等不可再生能源的日益枯竭引起全球各界的担忧。

石油、煤等化石能源燃烧排放出大量的二氧化碳、二氧化硫等气体引起温室效应、酸雨等环境问题，对人类的生存和发展构成严重的威胁。

发展新能源已经成为全球能源变革的大趋势。

太阳能是人类可利用的最丰富的清洁能源而得到世界各个国家的重视，我国先后实施“金太阳示范工程”和颁布一系列政策支持分布式光伏发电，大力推动了光伏产业的发展。

逆变器作为光伏并网系统的核心，其控制技术是整个并网系统的重点。

电流谐波含量是逆变器并网技术规范中的一项重要指标，在并网逆变器中一般采用适当的输出滤波器抑制并网电流谐波含量。

L 滤波器的体积大且滤波效果不理想，LCL 滤波器减小了体积且对高频电流谐波分量有更强的抑制能力而得到广泛的应用[1?4]。

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基于Simulink的三相逆变SVPWM的仿真实现(精)

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三相光伏并网逆变器电流双闭环控制

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