非線性電感在并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用

　　摘要：在分析了無差拍控制電壓源與電流源輸出的逆變器基本原理的基礎(chǔ)上，計(jì)算了該方法在單極性調(diào)制下輸出濾波電感的取值，并分析了單極性調(diào)制方案下輸出電流過零點(diǎn)處失真形成的原因。通過仿真建模研究了電感的非線性特性對(duì)輸出電流畸變的影響，提出了在模型中對(duì)非線性電感的感值進(jìn)行補(bǔ)償?shù)霓k法，最后通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性。

　　引言

　　目前常見的逆變器有離網(wǎng)型和并網(wǎng)型兩種，其中并網(wǎng)型逆變器在光伏發(fā)電系統(tǒng)及能量回饋系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用，其具有造價(jià)低，輸出電能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣闊。在諸多的并網(wǎng)逆變器控制方法中，無差拍控制以其優(yōu)良的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及較低的電流波形畸變率，非常適用于并網(wǎng)型逆變器控制。

　　無差拍控制是一種基于電路模型的控制方法，其基本思想是：根據(jù)上一周期的采樣值，用模型計(jì)算出要達(dá)到指定狀態(tài)和輸出所需的脈沖波的占空比。由于無差拍控制以電路模型為基礎(chǔ)，當(dāng)電路模型參數(shù)不準(zhǔn)時(shí)會(huì)使逆變器的輸出惡化，甚至出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，所以對(duì)于采用該種控制方法的逆變器輸出濾波電感的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本文通過分析研究，建立了并網(wǎng)逆變器無差拍控制的數(shù)學(xué)模型，并通過MATLAB軟件仿真，驗(yàn)證了輸出濾波電感與控制模型不匹配及電感的非線性對(duì)逆變器輸出性能的影響。

　　無差拍電流控制原理

　　由圖1可知，逆變器輸出的電壓回路方程為

　　 　(1)

　　離散后為：

　　  (2)