三相并網(wǎng)逆變器無差拍解耦控制方法
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2．2 三相并網(wǎng)逆變器功率解耦控制策略
根據(jù)瞬時功率理論，在d，q同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的有功功率和無功功率可表示為：
P=3(edid+eqiq)／2，Q=3(eqid-ediq)／2 (7)
當(dāng)d軸以電網(wǎng)電壓矢量定位時，即eq=0，則上式可寫為：
P=3edid／2，Q=-3ediq／2 (8)
由式(8)可知，id，iq分別與P，Q成線性比例關(guān)系，調(diào)節(jié)id，iq就可分別獨立地控制三相并網(wǎng)逆變器的P和Q，實現(xiàn)P和Q的解耦控制。三相并網(wǎng)逆變器無差拍解耦控制框圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/159824.htm
3 仿真研究
為驗證這里電流無差拍解耦控制策略的正確性，在Matlab／Simulink的仿真平臺中搭建了三相并網(wǎng)逆變器的仿真模型。參數(shù)為：直流母線電壓500 V，電網(wǎng)相電壓有效值220 V，電網(wǎng)電壓頻率50 Hz，變壓器為升壓型隔離變壓器，三相濾波電感12 mH，交流側(cè)總電阻0．01 Ω，開關(guān)頻率9 kHz。
條件1 開始時刻，給定有功功率Pref=2 kW，給定無功功率Qref=0，在0．2 s時，Pref=10 kW，Qref=0。圖3a為Pref突變時a相電壓、電流仿真波形。
條件2 開始時刻，Pref=10 kW，Qref=0，在0．2 s時，Pref=10 kW，Qref突變?yōu)? kvar。圖3b為Qref突變時a相電壓、電流仿真波形。
由圖可見，無差拍解耦控制不僅能實現(xiàn)P，Q的解耦控制，同時還具有快速的動態(tài)響應(yīng)。
4 實驗結(jié)果
對所提出的無差拍解耦控制進行實驗驗證。實驗參數(shù)為：直流母線電壓500 V，電網(wǎng)相電壓有效值220 V。變壓器為升壓型隔離變壓器，IGBT開關(guān)頻率為9 kHz，死區(qū)時間為2μs，交流側(cè)濾波電感為12 mH。逆變器主控芯片為TMS320F28335，CPU時鐘頻率為150 MHz。該芯片是一種浮點芯片，與以前定點DSP相比，具有成本低，精度高，功耗小，A／D轉(zhuǎn)換更精確、快速等特點。圖4a為逆變器單位功率因數(shù)運行時實驗波形，圖4b為逆變器進行無功補償時實驗波形。實驗結(jié)果表明，無差拍解耦控制能快速準確地跟蹤電網(wǎng)電壓，并網(wǎng)電流波形良好，不僅能運行于單位功率因數(shù)，而且還能對電網(wǎng)進行無功補償。
5 結(jié)論
針對三相并網(wǎng)逆變器的特點，提出了一種新型無差拍控制策略。仿真和實驗結(jié)果表明，這里提出的無差拍解耦控制策略計算簡單，易于實現(xiàn)，控制精度高，具有良好的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)特性。不僅可以滿足向電網(wǎng)輸入高功率因數(shù)、高質(zhì)量電能的要求，而且還可以對電網(wǎng)進行無功補償。在太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電過程中具有較高的應(yīng)用價值。
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