新型太阳能并网逆变器分析研究
2 系统控制策略
为了使逆变器输出良好的并网电流波形,必须对逆变器的输出并网电流进行闭环控制。死区、逆变器内部的不对称因素、直流侧电压和电网等扰动的存在都会使逆变器输出的并网电流波形畸变。而采用传统的PI控制来跟踪正弦给定信号时并不能实现该系统的无静差跟踪。
根据自动控制理论,在实际系统既有输入信号作用,又存在扰动的情况下,为了减小或消除系统在输入和扰动同时作用下的稳态误差,可以采用如下办法:加大扰动作用点之前的前向通道增益,可以减小稳态误差,但对高阶系统而言,过大的增益会使系统动态性能恶化;在扰动作用点之前的前向通道中引入积分环节,可以消除系统的稳态误差,然而积分环节的引入对系统的稳定性是不利的;采用前馈补偿的方法。这一方法既可以使系统有较高的稳态精度,又可有良好的动态性能。因此,在并网电流的跟踪控制过程中,为了抵消电网电压及其扰动量的影响,系统采用电网电压前馈控制。为了改善系统的稳态性能,抑制网侧和负载侧对并网输出电流的周期性扰动,降低并网输出电流的THD值,该系统在PI控制的基础上引入了重复控制技术。系统控制原理图如图3所示。本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/177631.htm
结合上述控制策略,本文进行了太阳能并网逆变器的实验研究,实验参数如下:输出功率为1 kW,开关频率为20 kHz,滤波电感为0.5 mH,控制芯片采用TI公司的TMS320LF2407A。并网电流inet和电网电压unet实验波形如图4所示(为了便于观看,电流信号反相)。由实验结果可以看出,采用上述控制策略时,并网电流波形较好,完全能够满足THD的要求。
3 结语
为降低并网电流对电网的谐波污染,本文对太阳能并网逆变器的控制策略进行改进,提出一种新型的基于直接电流跟踪控制的太阳能并网逆变器控制策略。本文对该控制算法进行了理论分析并进行了相关实验实验结果表明,新的控制策略可以有效改善并网电流波形,降低并网输出电流的THD值,减小并网电流对电网的谐波污染。
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