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基于功率控制的三相SVPWM 并网光伏系统(三)

时间:2014-07-29 15:48来源:未知 作者:admin 点击:
2. 2 电压源逆变器 电压源逆变器( VSI) 的作用是将光伏阵列输出的直流电转换为交流电,三相两电平逆变器的拓扑结构如图5 所示. 空间向量正弦波脉宽调制技术( SVPWM) 能够有效地为逆变器的每个晶体管提供开关脉冲. 其与SPWM 控制相比具有以下优点[1 3]:可提高直流电压利

     2. 2 电压源逆变器


     电压源逆变器( VSI) 的作用是将光伏阵列输出的直流电转换为交流电,三相两电平逆变器的拓扑结构如图5 所示. 空间向量正弦波脉宽调制技术( SVPWM) 能够有效地为逆变器的每个晶体管提供开关脉冲. 其与SPWM 控制相比具有以下优点[1 3]:可提高直流电压利用率; 在开关频率相同的情况下可提高输出波形的品质; 具有更好的动态性能.

 

    


     脉宽调制逆变器常用的控制方式有电压外环、电流内环双环控制[7]和功率外环、电流内环双环控制[8]等. 文中的控制方法是以功率控制为外环、电流控制为内环使逆变器输出功率等于光伏阵列的最大输出功率. 首先将并网的三相输出电压和电流转换到旋转坐标系( dq0) 下,求出逆变器输出的有功功率Pout和无功功率Qout . 然后将其与参考信号Pref和Qref进行比较( 其中Pref为光伏阵列的最大输出功率,为了使逆变器的输出功率因数为1,Qref = 0 ) ,两者的误差作为功率外环的输入信号,经PI 调节得到电流内环的参考电流信号. 最后经电流内环的调节获得逆变器的空间向量正弦波脉宽调制发生器( SVPWM) 的门控制信号,通过SVPWM 产生逆变器的控制信号.2. 3 dq 旋转坐标系下的功率控制假设系统是平衡的,dq 转换可以将逆变器注入的三相电流转换为3 个恒定的直流分量Id,Iq,I0,

 

    

 

    


     3 仿真实验及结果分析


     为了验证该控制方法的有效性,对图3 的光伏并网系统在MATLAB /Simulink 中进行了仿真. 参数设置见表1,结果如图6 所示.

 

    


     图6( a) 为逆变器在公共耦合点注入电网的三相电流,由图看出在经过初始阶段的调整后电流达到稳定. 图6( b) 为注入电网的电流的总谐波畸变量,其值基本在2% ~ 4%之间,符合IEEE Std 929—2000 的规定[1]. 为比较方便,图6( c) 中将电压幅值缩小,从中可以看出两者同频同相. 由图6( d) 可知逆变器输出的有功和无功功率能够跟随给定的参考值实现单位功率输出.

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