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一种单相两级式光伏并网逆变器控制策略

发布时间:2020-07-21 18:06:47 阅读: 来源:乘用车厂家

1 引言 单相两级式光伏并网逆变器与单级式相比,虽然结构复杂,但前、后级可分开控制,控制方法较简单。而且前级DC/DC变换器选用不同的拓扑结构可满足不同的太阳能电池输入电压,应用起来比较灵活。对于单相两级式光伏逆变器,除了要实现MPPT和并网逆变外,还必须将连接前后级的母线电容电压控制在一定范围内。电压太低满足不了并网逆变要求,电压高则母线电容耐压也高,体积大。若控制不当,母线电容将一直升高到高出电容耐压,导致“母线电容崩溃”。2 双PI环控制 单相两级式光伏并网逆变器通常前级采用MPPT控制,后级采用电流内环、母线电压外环的双环PI环控制,其典型控制简图如图1所示。其中电流内环控制框图如图2所示。

并网电流ig与参考电流igref的误差经调节后与高频三角载波交截,得到驱动信号驱动逆变桥,实现电流跟踪。GiPI(s)为PI环节传递函数;KPWM/(0.5sTs+1)为采用PWM控制的逆变桥传递函数,可等效为惯性环节,KPWM为PWM及主电路增益;1/(sTs+1)为采样延时和PWM控制滞后的小惯性环节。 将采样延时环节和PWM装置延时环节合并,由于开关频率较高,合并后s2的系数远小于s的系数,可以将该项忽略,简化为一阶惯性环节:1/(1.5sTs+1)。 等效电压外环控制框图如图3所示,Udc为直流母线电压;GuPI(s)为PI环节的传递函数;1/(Cs)为滤波电容的传递函数;Gi(s)为电流内环的闭环传递函数。

根据以上电流环的设计,可得简化等效闭环传递函数为:Gi(s)=1/(1+3sTs);同样将采样延时和电流环传递函数合并等效为:1/(1+4s Ts)。

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