獨立/并網(wǎng)雙工模式光伏逆變系統(tǒng)的設計
3.2 DC/AC控制方法
由于逆變系統(tǒng)工作于獨立和并網(wǎng)模式時,系統(tǒng)狀態(tài)相差甚遠,故需有兩種不同的控制方法。
3.2.1 獨立控制
逆變器獨立運行時采用電壓控制模式,控制框圖如圖3a所示??刂扑枷胧牵簎o經(jīng)采樣反饋后與正弦波參考電壓信號uref作比較,誤差信號經(jīng)過PI調節(jié),再經(jīng)SPWM發(fā)生器產(chǎn)生相應的驅動信號,送入主電路驅動開關管。由控制框圖可得系統(tǒng)傳遞函數(shù)為:
根據(jù)控制理論,對于一個閉環(huán)系統(tǒng),低頻段要有足夠增益,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性能;中頻段要以-20 dB/dec穿越橫軸,使相角裕量足夠大;高頻段要快速下降,以提高抗干擾能力。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/177833.htm
分析式(3),可知系統(tǒng)中頻段是以-40 dB/dec穿越橫軸的,不符合要求。此處采用前饋方式對系統(tǒng)加以校正。圖3b示出校正后的控制框圖。通過選取合適的參數(shù),便可使系統(tǒng)獲得良好的性能。
3.2.2 并網(wǎng)控制
由于電感電流不能突變,故逆變器并網(wǎng)運行時采用電流控制模式,控制框圖如圖4所示。
控制思想是:輸出電感電流io經(jīng)采樣反饋后,與經(jīng)同步處理后的、與電網(wǎng)電壓同頻同相的正弦波參考電流iref作比較,誤差信號經(jīng)過PI調節(jié)后,再經(jīng)SPWM發(fā)生器產(chǎn)生相應的驅動信號,送入主電路驅動開關管。
在逆變器并網(wǎng)啟動瞬間,若未能快速建立電流環(huán)的有效跟蹤,會造成電流跟蹤相位差過大,可能超過90°,則系統(tǒng)會倒灌電流,吸收電網(wǎng)電能。若短時間內不能控制電流跟蹤相差,則會造成系統(tǒng)過壓保護動作。因此,系統(tǒng)對并網(wǎng)電流的控制不僅要注意其穩(wěn)態(tài)性能指標,還要關注其動態(tài)指標。
由圖3b可見,電網(wǎng)電壓相當于外部擾動,該擾動在控制環(huán)節(jié)中的影響不容忽視。所以,需要在擾動作用點之前的前向通道中增加一個前饋控制量進行抑制,這樣便可有效改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。
令G3(s)=1/KPWM,則有Io=0??梢?,通過電網(wǎng)電壓的前饋控制,可從理論上達到對電網(wǎng)電壓擾動的全補償要求。
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