PDF《风 力发 电用大功率并》

3 k Hz之间.开关频 率的降低导致逆变器网侧输出电流中的谐波分量增 加.文献【

8 】 指出当交流输 出电压受控时,逆变器的 电能质量 由输出电压质量决定,如果逆变器与电网 直接相连 ,连接点电压不受控制 j ,其电能质量由 输出电流质量决定[

1 州 .因此如何保障系统稳定运行 的同时减少输出电流谐波含量,满足系统要求成为 研究的重点. 典型的并网逆变器通过串联电感滤波器,来衰 减输 出电流中的开关频率谐波分量,但在低开关频 率的大功率并网逆变器中,采用电感滤波需要较大 的电感量 ,电感值的增加不但提高了成本而且不利 于逆变器的控制.为减少输出电流中的开关频率谐 波分量同时降低 电感设计,可在并网逆变器设计中 引入 T型滤波器【 l . 但是由于采用 T型滤波器提高 了系统 的阶数, 采用典型的并网电流直接 闭环 的控 制策略[

1 ,以及文献[

1 3 】 中的控制策略都不利于系 统的稳定性,因此本文提 出了采用桥臂电流间接控 制结合电压 电流双前馈补偿的控制策略,并根据具 有 T型滤波器的并网逆变器数学模型,利用 Ma u a b 软件建立基 于开关 函数 的逆变器控制系统仿真模 型 ,通过仿真验证该控制策略的正确性.最后通过 DS P控制 的110kW原型样机, 进行 了采用两种滤波 器结构的并网逆变器对 比试验 ,实验结果证明采用 T 型滤波器 可以有效 降低 了系统输出电流谐波污 维普资讯 http://www.cqvip.com 第16期 张 强等: 风力发 电用大功率并网逆变器研究

5 5 染¨

4 】 ,采用所提出的控制策略,可以使系统具有较 好的稳定性和动态性能.

1 系统模型 从图

1 可知,与采用 电感滤波的并网逆变器不 同,采用 T型滤波器的拓扑结构交流输 出侧增加了 电容与 电感.假定不考虑并网逆变器直流母线两端 电压波动 ,三相 电网电压对称且稳定,主电路开关 元器件被视为理想开关元件,根据基尔霍夫电压电 流定律和三相 电压源型 P WM 并网逆变器工作原 理,并网逆变器基于开关函数 的数学模型 可由式 (

1 ) ^ <

6 ) 描述 : c l 警(1)厶警+ R I ~ k : U c k - - U d c 一)(2) =U d c S (

3 ) i z =i l 女一(4)∑ =:∑i.==∑I '

c = = ∑i z = =

0 (

5 ) =

1 / c

2 * 一厶警+ R l i l = ( 厶粤+ R d l ) (

6 ) 式(

1 )

6 ) 中:开关函数定义为 一f1,(上臂导通 ,下臂关断) sk 0, ( 上臂关断,下臂导通 ) , C

2 为构成并网逆变器 的交流侧 T型滤波器的 电感电容参数;

尺1为电感 L

1 中的寄生电阻;

尺2为电感 中的寄生电阻;

础为逆变器桥臂输出电压;

U 政为滤波 电容 电压;

为 电网电压;

i

1 为逆变器桥 臂输 出电流;

为电容电流 ;

i

2 为逆变器并网输 出 电流 .上述 k 为a,b.C.O图1三相 并网逆变器拓扑结构 F i g .

1 T o p o l o g y o f a t h r e e ・ p h a s e g r i d ・ c o n n e c t e d i n v e r t e r 由逆变器 的数学模型可知,采用 T型滤波器连 接 电网的逆变器,桥臂输出电压 u 础到 i

2 的之间为 三阶传递函数 ,同典型 电感连接的并网逆变器相 比 提高了系统的阶数 ,同时降低了开关频率谐波........