新型太陽能并網(wǎng)逆變器分析研究
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2 系統(tǒng)控制策略
為了使逆變器輸出良好的并網(wǎng)電流波形，必須對逆變器的輸出并網(wǎng)電流進(jìn)行閉環(huán)控制。死區(qū)、逆變器內(nèi)部的不對稱因素、直流側(cè)電壓和電網(wǎng)等擾動的存在都會使逆變器輸出的并網(wǎng)電流波形畸變。而采用傳統(tǒng)的PI控制來跟蹤正弦給定信號時(shí)并不能實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的無靜差跟蹤。
根據(jù)自動控制理論，在實(shí)際系統(tǒng)既有輸入信號作用，又存在擾動的情況下，為了減小或消除系統(tǒng)在輸入和擾動同時(shí)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差，可以采用如下辦法：加大擾動作用點(diǎn)之前的前向通道增益，可以減小穩(wěn)態(tài)誤差，但對高階系統(tǒng)而言，過大的增益會使系統(tǒng)動態(tài)性能惡化；在擾動作用點(diǎn)之前的前向通道中引入積分環(huán)節(jié)，可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，然而積分環(huán)節(jié)的引入對系統(tǒng)的穩(wěn)定性是不利的；采用前饋補(bǔ)償?shù)姆椒?。這一方法既可以使系統(tǒng)有較高的穩(wěn)態(tài)精度，又可有良好的動態(tài)性能。因此，在并網(wǎng)電流的跟蹤控制過程中，為了抵消電網(wǎng)電壓及其擾動量的影響，系統(tǒng)采用電網(wǎng)電壓前饋控制。為了改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，抑制網(wǎng)側(cè)和負(fù)載側(cè)對并網(wǎng)輸出電流的周期性擾動，降低并網(wǎng)輸出電流的THD值，該系統(tǒng)在PI控制的基礎(chǔ)上引入了重復(fù)控制技術(shù)。系統(tǒng)控制原理圖如圖3所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/177631.htm
結(jié)合上述控制策略，本文進(jìn)行了太陽能并網(wǎng)逆變器的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)參數(shù)如下：輸出功率為1 kW，開關(guān)頻率為20 kHz，濾波電感為0.5 mH，控制芯片采用TI公司的TMS320LF2407A。并網(wǎng)電流inet和電網(wǎng)電壓unet實(shí)驗(yàn)波形如圖4所示(為了便于觀看，電流信號反相)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用上述控制策略時(shí)，并網(wǎng)電流波形較好，完全能夠滿足THD的要求。
3 結(jié)語
為降低并網(wǎng)電流對電網(wǎng)的諧波污染，本文對太陽能并網(wǎng)逆變器的控制策略進(jìn)行改進(jìn)，提出一種新型的基于直接電流跟蹤控制的太陽能并網(wǎng)逆變器控制策略。本文對該控制算法進(jìn)行了理論分析并進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新的控制策略可以有效改善并網(wǎng)電流波形，降低并網(wǎng)輸出電流的THD值，減小并網(wǎng)電流對電網(wǎng)的諧波污染。
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