基于Matlab 的孤立逆变源的设计方案

3.1逆变源仿真结果

根据表1 的参数设置进行建模仿真，仿真开始后，逆变电源在很短暂的时间就达到了稳态运行，经测量模块2测量输出的电流Iabc 和电压Vabc ,测量模块1测量输出的电流Iabc1 ,以及调制系数m 的输出波形如图7、图8所示。

逆变电源运行达到稳态后，由图7输出的电压和电流波形分析可知，逆变电源达到稳后的运行状态非常稳定，达到了预期的效果。由图8可知，调制系数m 在经过短暂的震荡之后收敛到0.85~0.9稳定的区间，表明了调制控制的稳定性。

3.2 电压控制PI仿真结果

逆变电源运行达到稳态后，电压外环控制模块的PI调节的输入信号及经过PI调节后的输出信号如图9所示。由图9 的输出波形可知，输入到PI的Vd,Vq 信号经过短暂的波动收敛到0,并输入到PI调节器中，经PI调节器调节后输出较为稳定的误差信号，作为电流内环控制的基准信号，保证了电流内环控制的稳定性。

3.3 电流控制PI仿真结果

逆变电源运行达到稳态后，电流内环控制模块经过PI 调节后的输出Vd,Vq 和电压Uabc 的波形如图10 所示。

在电流内环调节中，电流经d-q 变换得到信号与经电压外环控制后输入的基准信号作比较，比较结果作为电流控制环的PI调节输入信号，经PI调节后输出稳定的控制信号Vd,Vq,如图10所示，输出信号经过短暂的震荡收敛到了一个稳定的状态，表明了电流内环控制系统稳定性。输出的电压Uabc作为PWM发生器的输入信号，经过PWM发生器离散化之后产生PWM控制信号，形成一个闭环控制系统，保证了整个控制系统的稳定运行。

4 结语

本文通过分析分布式发电作为高效、清洁的发电方式，以其具有投资少、可与环境兼容等优点，及其在微电网中得到了广泛的应用。逆变电源作为微电网的重要组成部分，其设计运行的稳定性、有效性和可行性，直接会影响到整个微电网供电的电能质量。方案设计的电压外环和电流内环双环控制的逆变电源，电压外环可以增加系统的稳定性和消除静态误差，电流内环可以提高系统的快速性和动态特性。采用PI 控制策略，利用Matlab软件建立了实验仿真平台。仿真结果表明，本方案所设计的逆变电源具有很好的稳态性能和动态性能，控制系统设计合理稳定，参数的选择合理有效。