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并网逆变器的电流控制方法

 

    

陈敬德,

1140319060

;杨凯,

1140319070

;指导老师:王志新

 

(上海交通大学电气工程系,上海,

200240

?/p>

 

 

摘要?/p>

并网逆变器是光伏发电系统的一个核心部件,其控制技术一直是研究的热点。其使用的功率器件属

于电力电子设备,它们固有特性会对系统产生不利的影响,为了防止逆变器中的功率开关器件处于直通状

态,通常要在控制开关管的驱动信号中加入死区,这给逆变器输出电压带来了谐波,对电网的电能产生污

染。本文对传统的控制方法重复控制、传统的

PI

控制?/p>

dq

轴旋转坐标控制、比例谐振控制进行了总结?/p>

析,并比较了它们的优缺点?/p>

 

关键词:

并网逆变器,重复控制,传统的

PI

控制?/p>

dq

轴旋转坐标控制,比例谐振控制

 

 

0

引言

 

 

 

 

 

 

 

随着现代工业的迅速发展,近年来全

球范围内包括煤?/p>

石油?/p>

天然气等能源日益

紧缺,全球将再一次面临能源危机,同时?/p>

这些燃料能源的应用对我们所生活的周?/p>

环境产生了严重的影响?/p>

环境问题受到了人

们的广泛关注?/p>

为了解决能源紧缺以及环境

污染问题?/p>

寻找可再生能源是解决这一问题

的有效方式?/p>

太阳能因其清洁,无污染的?/p>

势受到了人们的青睐,

太阳能光伏发电是?/p>

前充分利用太阳能资源的主要方式之一?/p>

?/p>

阳能发电主要有单独运行和并网运行两种

模式,其中并网运行发展速度越来越快,应

用的规模也愈来愈?/p>

[1]

。逆变器是光伏发电

系统中的关键部件?/p>

逆变器的工作原理是?/p>

?/p>

 

IGBT

?/p>

GTO

?/p>

GTR

等功率开关管的导?/p>

和关断,

把直流蓄电池电能?/p>

太阳能电池能

量等变换为电能质量较高的交流电能?/p>

可以

把它看成是一种电能转换设备?/p>

功率开关管

的开关频率一般都比较高,

因此利用它们?/p>

行电能转换的效率也比较高?/p>

但有一个很?/p>

的缺点是由它们组成的逆变系统的输出电

能却不理想,

其输出的波形中包含了很多?/p>

电能质量产生不利的方波,

而很多场合都?

求其输出的是一定幅值和频率的正弦波?/p>

所

以要寻找更好的控制策略来提高逆变器的

电能质量?/p>

让其输出各项性能指标都满足要

求的波形?/p>

目前所用的逆变器可以分为以?/p>

两类:一类是恒压恒频逆变器,这类逆变?/p>

在各种电源持续供电的领域应用广泛?/p>

它能

够输出电压幅值和频率都是特定值的交流

正弦波,简?/p>

 

CVCF 

逆变器。第二类是变

压变频逆变器,

这种逆变器主要用在电动机

的调速系统中?/p>

它能够输出特定的幅值电?/p>

和频率,简?/p>

 

VVVF 

逆变?/p>

[2]

?/p>

 

本文将对并网逆变器的几种常见控制

方法进行总结,如传统?/p>

PI

控制、基?/p>

dq

旋转坐标系的控制?/p>

重复控制及比例谐振控

制?/p>

给出了框图和数学模型?/p>

并指出了它们

各自的优缺点?/p>

 

1

重复控制

 

1.1

重复控制思想

 

重复控制是基于内模原理的一种控?/p>

方法。所谓内模原理,即在一个闭环调节系

统中,在其反馈回路中设置一个内部模型,

使该内部模型能够很好的描述系统的外部

特性,

通过该模型的作用可使系统获得理想

的指令跟踪特性,具有很强的抗干扰能力

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并网逆变器的电流控制方法

 

    

陈敬德,

1140319060

;杨凯,

1140319070

;指导老师:王志新

 

(上海交通大学电气工程系,上海,

200240

?/p>

 

 

摘要?/p>

并网逆变器是光伏发电系统的一个核心部件,其控制技术一直是研究的热点。其使用的功率器件属

于电力电子设备,它们固有特性会对系统产生不利的影响,为了防止逆变器中的功率开关器件处于直通状

态,通常要在控制开关管的驱动信号中加入死区,这给逆变器输出电压带来了谐波,对电网的电能产生污

染。本文对传统的控制方法重复控制、传统的

PI

控制?/p>

dq

轴旋转坐标控制、比例谐振控制进行了总结?/p>

析,并比较了它们的优缺点?/p>

 

关键词:

并网逆变器,重复控制,传统的

PI

控制?/p>

dq

轴旋转坐标控制,比例谐振控制

 

 

0

引言

 

 

 

 

 

 

 

随着现代工业的迅速发展,近年来全

球范围内包括煤?/p>

石油?/p>

天然气等能源日益

紧缺,全球将再一次面临能源危机,同时?/p>

这些燃料能源的应用对我们所生活的周?/p>

环境产生了严重的影响?/p>

环境问题受到了人

们的广泛关注?/p>

为了解决能源紧缺以及环境

污染问题?/p>

寻找可再生能源是解决这一问题

的有效方式?/p>

太阳能因其清洁,无污染的?/p>

势受到了人们的青睐,

太阳能光伏发电是?/p>

前充分利用太阳能资源的主要方式之一?/p>

?/p>

阳能发电主要有单独运行和并网运行两种

模式,其中并网运行发展速度越来越快,应

用的规模也愈来愈?/p>

[1]

。逆变器是光伏发电

系统中的关键部件?/p>

逆变器的工作原理是?/p>

?/p>

 

IGBT

?/p>

GTO

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GTR

等功率开关管的导?/p>

和关断,

把直流蓄电池电能?/p>

太阳能电池能

量等变换为电能质量较高的交流电能?/p>

可以

把它看成是一种电能转换设备?/p>

功率开关管

的开关频率一般都比较高,

因此利用它们?/p>

行电能转换的效率也比较高?/p>

但有一个很?/p>

的缺点是由它们组成的逆变系统的输出电

能却不理想,

其输出的波形中包含了很多?/p>

电能质量产生不利的方波,

而很多场合都?

求其输出的是一定幅值和频率的正弦波?/p>

所

以要寻找更好的控制策略来提高逆变器的

电能质量?/p>

让其输出各项性能指标都满足要

求的波形?/p>

目前所用的逆变器可以分为以?/p>

两类:一类是恒压恒频逆变器,这类逆变?/p>

在各种电源持续供电的领域应用广泛?/p>

它能

够输出电压幅值和频率都是特定值的交流

正弦波,简?/p>

 

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逆变器。第二类是变

压变频逆变器,

这种逆变器主要用在电动机

的调速系统中?/p>

它能够输出特定的幅值电?/p>

和频率,简?/p>

 

VVVF 

逆变?/p>

[2]

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本文将对并网逆变器的几种常见控制

方法进行总结,如传统?/p>

PI

控制、基?/p>

dq

旋转坐标系的控制?/p>

重复控制及比例谐振控

制?/p>

给出了框图和数学模型?/p>

并指出了它们

各自的优缺点?/p>

 

1

重复控制

 

1.1

重复控制思想

 

重复控制是基于内模原理的一种控?/p>

方法。所谓内模原理,即在一个闭环调节系

统中,在其反馈回路中设置一个内部模型,

使该内部模型能够很好的描述系统的外部

特性,

通过该模型的作用可使系统获得理想

的指令跟踪特性,具有很强的抗干扰能力

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并网逆变器的电流控制方法

 

    

陈敬德,

1140319060

;杨凯,

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;指导老师:王志新

 

(上海交通大学电气工程系,上海,

200240

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摘要?/p>

并网逆变器是光伏发电系统的一个核心部件,其控制技术一直是研究的热点。其使用的功率器件属

于电力电子设备,它们固有特性会对系统产生不利的影响,为了防止逆变器中的功率开关器件处于直通状

态,通常要在控制开关管的驱动信号中加入死区,这给逆变器输出电压带来了谐波,对电网的电能产生污

染。本文对传统的控制方法重复控制、传统的

PI

控制?/p>

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轴旋转坐标控制、比例谐振控制进行了总结?/p>

析,并比较了它们的优缺点?/p>

 

关键词:

并网逆变器,重复控制,传统的

PI

控制?/p>

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轴旋转坐标控制,比例谐振控制

 

 

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引言

 

 

 

 

 

 

 

随着现代工业的迅速发展,近年来全

球范围内包括煤?/p>

石油?/p>

天然气等能源日益

紧缺,全球将再一次面临能源危机,同时?/p>

这些燃料能源的应用对我们所生活的周?/p>

环境产生了严重的影响?/p>

环境问题受到了人

们的广泛关注?/p>

为了解决能源紧缺以及环境

污染问题?/p>

寻找可再生能源是解决这一问题

的有效方式?/p>

太阳能因其清洁,无污染的?/p>

势受到了人们的青睐,

太阳能光伏发电是?/p>

前充分利用太阳能资源的主要方式之一?/p>

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阳能发电主要有单独运行和并网运行两种

模式,其中并网运行发展速度越来越快,应

用的规模也愈来愈?/p>

[1]

。逆变器是光伏发电

系统中的关键部件?/p>

逆变器的工作原理是?/p>

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等功率开关管的导?/p>

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把直流蓄电池电能?/p>

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量等变换为电能质量较高的交流电能?/p>

可以

把它看成是一种电能转换设备?/p>

功率开关管

的开关频率一般都比较高,

因此利用它们?/p>

行电能转换的效率也比较高?/p>

但有一个很?/p>

的缺点是由它们组成的逆变系统的输出电

能却不理想,

其输出的波形中包含了很多?/p>

电能质量产生不利的方波,

而很多场合都?

求其输出的是一定幅值和频率的正弦波?/p>

所

以要寻找更好的控制策略来提高逆变器的

电能质量?/p>

让其输出各项性能指标都满足要

求的波形?/p>

目前所用的逆变器可以分为以?/p>

两类:一类是恒压恒频逆变器,这类逆变?/p>

在各种电源持续供电的领域应用广泛?/p>

它能

够输出电压幅值和频率都是特定值的交流

正弦波,简?/p>

 

CVCF 

逆变器。第二类是变

压变频逆变器,

这种逆变器主要用在电动机

的调速系统中?/p>

它能够输出特定的幅值电?/p>

和频率,简?/p>

 

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逆变?/p>

[2]

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本文将对并网逆变器的几种常见控制

方法进行总结,如传统?/p>

PI

控制、基?/p>

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重复控制及比例谐振控

制?/p>

给出了框图和数学模型?/p>

并指出了它们

各自的优缺点?/p>

 

1

重复控制

 

1.1

重复控制思想

 

重复控制是基于内模原理的一种控?/p>

方法。所谓内模原理,即在一个闭环调节系

统中,在其反馈回路中设置一个内部模型,

使该内部模型能够很好的描述系统的外部

特性,

通过该模型的作用可使系统获得理想

的指令跟踪特性,具有很强的抗干扰能力

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并网逆变器电流控制方?- 百度文库
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陈敬德,

1140319060

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并网逆变器是光伏发电系统的一个核心部件,其控制技术一直是研究的热点。其使用的功率器件属

于电力电子设备,它们固有特性会对系统产生不利的影响,为了防止逆变器中的功率开关器件处于直通状

态,通常要在控制开关管的驱动信号中加入死区,这给逆变器输出电压带来了谐波,对电网的电能产生污

染。本文对传统的控制方法重复控制、传统的

PI

控制?/p>

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轴旋转坐标控制、比例谐振控制进行了总结?/p>

析,并比较了它们的优缺点?/p>

 

关键词:

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PI

控制?/p>

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轴旋转坐标控制,比例谐振控制

 

 

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引言

 

 

 

 

 

 

 

随着现代工业的迅速发展,近年来全

球范围内包括煤?/p>

石油?/p>

天然气等能源日益

紧缺,全球将再一次面临能源危机,同时?/p>

这些燃料能源的应用对我们所生活的周?/p>

环境产生了严重的影响?/p>

环境问题受到了人

们的广泛关注?/p>

为了解决能源紧缺以及环境

污染问题?/p>

寻找可再生能源是解决这一问题

的有效方式?/p>

太阳能因其清洁,无污染的?/p>

势受到了人们的青睐,

太阳能光伏发电是?/p>

前充分利用太阳能资源的主要方式之一?/p>

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阳能发电主要有单独运行和并网运行两种

模式,其中并网运行发展速度越来越快,应

用的规模也愈来愈?/p>

[1]

。逆变器是光伏发电

系统中的关键部件?/p>

逆变器的工作原理是?/p>

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IGBT

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GTO

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等功率开关管的导?/p>

和关断,

把直流蓄电池电能?/p>

太阳能电池能

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可以

把它看成是一种电能转换设备?/p>

功率开关管

的开关频率一般都比较高,

因此利用它们?/p>

行电能转换的效率也比较高?/p>

但有一个很?/p>

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能却不理想,

其输出的波形中包含了很多?/p>

电能质量产生不利的方波,

而很多场合都?

求其输出的是一定幅值和频率的正弦波?/p>

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以要寻找更好的控制策略来提高逆变器的

电能质量?/p>

让其输出各项性能指标都满足要

求的波形?/p>

目前所用的逆变器可以分为以?/p>

两类:一类是恒压恒频逆变器,这类逆变?/p>

在各种电源持续供电的领域应用广泛?/p>

它能

够输出电压幅值和频率都是特定值的交流

正弦波,简?/p>

 

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逆变器。第二类是变

压变频逆变器,

这种逆变器主要用在电动机

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和频率,简?/p>

 

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逆变?/p>

[2]

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本文将对并网逆变器的几种常见控制

方法进行总结,如传统?/p>

PI

控制、基?/p>

dq

旋转坐标系的控制?/p>

重复控制及比例谐振控

制?/p>

给出了框图和数学模型?/p>

并指出了它们

各自的优缺点?/p>

 

1

重复控制

 

1.1

重复控制思想

 

重复控制是基于内模原理的一种控?/p>

方法。所谓内模原理,即在一个闭环调节系

统中,在其反馈回路中设置一个内部模型,

使该内部模型能够很好的描述系统的外部

特性,

通过该模型的作用可使系统获得理想

的指令跟踪特性,具有很强的抗干扰能力



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