PDF《大功率微网逆变器输出阻抗解耦控制策略》

2 6] .根据文献[

2 7 ] , 若采用不对称 规则采样S V PWM 方式, 在三角波的过零点和周期 值处 进行采样, 采样周期为Ts, 则得到Kp wm = e -1.

5 Ts s .在控制系统中, 为分析问题方便, 通常根据 P a d e近似原则将 Kp wm 简化为一阶 P a d e近似方程, 如式(

7 ) 所示. Kp wm ≈ 1- 1.

5 Ts

2 s 1+ 1.

5 Ts

2 s (

7 ) 式(

2 ) 中的控制信号经 PWM 后得到桥臂电压, 即Ud = U* d Kp wm , Uq = U* q Kp wm . 根据上面的复矢量域变换原理, 设图1中的线 路阻抗为Zl=Rl+( s+ j ω) Ll, 连同式( 2) 和式( 7) 代入式(

6 ) , 得到逆变器输出端电压戴维南等效模型 为: Uc d =H * U* -HUe d -Z1 Io d -Z2 Io q Uc q =-HUe q -Z1 Io q +Z2 Io d { (

8 ) 式中: H * =( Gu Gi +1) Kp wmP, H =Gu Gi Kp wmP, Z1= s L P+Rl+ s Ll, Z2 =-( ωe L P+ωe Ll) , 其中 P=1 / [ ( α

2 + β

2 ) / α+Kp wm Gi( Gu + s C) ] . 2.

2 动稳态输出阻抗分析 根据文献[

1 3,

2 8 ] 中所述, 滤波器和变压器的使 用使得分布式电源间的等效输出阻抗呈感性, 且大

9 1

1 刘芳, 等 大功率微网逆变器输出阻抗解耦控制策略 功率逆变器从现场施工、 损耗、 成本、 安放位置较为 集中 等问题考虑,一般可假设Rl =0, Ll

1 = Ll 2=…=Ll n =L. 根据文献[

9 ] 中所述可得: H *

1 =H *

2 =…=H * j =…=H * n =H * H1=H2=…=Hj=…=Hn =H Z1 1=Z1 2=…=Z1 j=…=Z1 n =Z1 Z2 1=Z2 2=…=Z2 j=…=Z2 n =Z2 ì ? í ? ? ? ? ? ? (

9 ) 推导多台并联逆变器输出端电压为: Uc d =H * U* a v g-HUe d_a v g-Z1

1 n Io d -Z2

1 n Io q Uc q =-HUe q_a v g-Z1

1 n Io q +Z2

1 n Io d ì ? í ? ? ? ? (

1 0 ) 式中: U* a v g =

1 n ∑ n j=1 U* j 为n 台并联平均输出电压指 令值;

Ue d_a v g =

1 n ∑ n j=1 Ue d j, Ue q_a v g =

1 n ∑ n j=1 Ue q j 为n 台 并联误差电压的平均值. 由式(

6 ) 、 式(

8 ) 和式(

1 0 ) 可知, 多台并联微网逆 变器的终端输出电压Uc d , Uc q 与单台微网逆变器类 似, 由两个输出阻抗组成.图3比较了两个输出阻 抗频率特性.由图3可知, 频率大于ωe 时, | Z1 |>

| Z2 |, 动态电压瞬变主要由Z1 决定, 这主要是因为 Z1 的s 反映了电流变化时的输出电压变化量, 负载 阶跃时s 的存在使得输出电压感应出较高的电压变 化, 阶跃完成进入稳态后, 此分量随之变为零, 可称 之为动态输出阻抗;

频率小于ωe 时, | Z2 |>

| Z1 |, 基波阻抗主要由Z2 决定, 这是因为稳态时s 的变化 率为零, 即直流侧处的阻抗为零, 那么此处阻抗主要 由Z2 中的ωe 起主要作用, 此处阻抗相当于三相/ 两相静止坐标系中5

0 H z处对应的感性阻抗, 决定 了稳态时的并联均流特性和输出阻抗的感性特性. 图3 d q 坐标系下4个输出........