針對各模塊采用雙閉環(huán)控制的逆變器并聯(lián)系統(tǒng),分析了系統(tǒng)環(huán)流阻抗和輸出特性,在此基礎(chǔ)上,提出了一種在瞬時平均電流控制環(huán)中引入虛擬阻抗的均流控制策略。通過配置虛擬阻抗將逆變器環(huán)流阻抗調(diào)節(jié)為純阻性,從而獲得各逆變器模塊環(huán)流與指令電壓間的比例調(diào)節(jié)關(guān)系。分析表明,虛擬阻抗的引入不會改變并聯(lián)系統(tǒng)的輸出特性,與傳統(tǒng)的瞬時平均電流控制相比,基于虛擬阻抗的均流控制策略具有更高的均流精度,且在保證均流效果的同時能避免調(diào)制信號飽和。最后,針對并聯(lián)系統(tǒng)接入線性和非線性負(fù)載的情況,通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性。 

【文章來源】：電力電子技術(shù). 2020,54(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖１單相Ｈ橋逆變器結(jié)構(gòu)??

環(huán)和電壓外環(huán)，分別控制電感電流ｉ，．和逆變??器輸出電壓《。。采用的調(diào)制方式為雙極性ＳＰＷＭ。??ｖ－ｊＫ??（ｐ￡：??ｃ｝?ｒ｛ｊ??ｖ，．ｖ４??Ｖ２．Ｖ３??Ｗｉｎ??為電壓環(huán)ＰＩ調(diào)節(jié)器為電流環(huán)Ｐ丨調(diào)節(jié)器。??圖１單相Ｈ橋逆變器結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１?Ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ?Ｈ－ｂｒｉｄｇｅ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??當(dāng)系統(tǒng)的幵關(guān)頻率遠(yuǎn)高于基波線頻率時，逆??變橋部分可簡化為比例環(huán)節(jié)。假設(shè)該比例環(huán)節(jié)的??系數(shù)為Ａ：，＿，則系統(tǒng)的控制框圖如圖２所示。??－０－??Ｇ，（．ｖ）ｈｆ?ＡＶｖｓｍ??反為電流采樣系數(shù)；＆為電壓采樣系數(shù)。??圖２單相Ｈ橋逆變器的控制框圖??Ｆｉｇ．?２?Ｃｏｎｔｒｏｌ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅ?Ｈ－ｂｒｉｄｇｅ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??可得逆變器引入雙閉環(huán)控制后輸出特性方程：??“。⑴脅從鮮⑴?（１）??式中：Ｄ⑴＝１＋［?１＋Ｇ，⑴Ｃ心）尺，？Ｋ，】／（ＬＧ２）?＋Ｇ，⑴尺？＾，／??（Ｌｓ），ＧＸ＞）＝Ｋ＾＋ＫＪｓ，Ｇ＾）＝Ｋｐ，＋ＫＪｓ；Ａ（ｓ）＝ＧＡｓ）ＧＭＫｍＪ??（ｉＣ？Ｊ）；ｆｉ（＊）＝［ｌ＋Ｃ，（ｉ）ＫＰｍ＾ｉ／（Ｌｊ）］／（ＣＳ）０??２．２并聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)流阻抗特性分析??當(dāng)ｎ（／ｉ＝２，３，一）臺以上的逆變器輸出端并接??在一點(diǎn)給公共負(fù)載忍供電時，由式（１）可列出并??聯(lián)系統(tǒng)中各逆變器模塊的輸出特性方程組為：??勸從卜微，⑴??？？（？）?＝??（２）??式中：／，（ｓ）為第模塊參考電壓、輸出電流。??ＣＤＰ／域馨?ｕｍｆｆｉ＇？？？??６??Ｆｉ??

雙環(huán)控制逆變器采用虛擬阻抗的并聯(lián)控制策略??ｙ／Ｈｚ??圖３阻抗變化波特圖??Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ?ｃｈａｎｇｅ?Ｂｏｄｅ?ｄｉａｇｒａｍ??３基于虛擬阻抗的均流控制器設(shè)計(jì)??由圖３可見，與電壓單環(huán)控制相比，雖然逆變??器采用雙閉環(huán)控制避免了其環(huán)流阻抗的減小，但??模塊的環(huán)流阻抗幅值仍然很校因此，即使各模塊??５??°?Ｄ（ｓ）?Ｏ（ｓ）?ｎ??式中：為各個模塊參考電壓的平均值；《’。卜）為??并聯(lián)系統(tǒng)的輸出電流。??將式（３）與式（２）中各模塊輸出方程相減，可??得各逆變器模塊的環(huán)流為：??Ａ＊⑴＝器［＂山）－＂�、牛�?⑷??式（４）表明，并聯(lián)系統(tǒng)中各模塊的環(huán)流不僅受??主電路參數(shù)和閉環(huán)控制器參數(shù)的影響，還與各模??塊的偏差電壓有關(guān)。根據(jù)環(huán)流阻抗定義和式（４），??可得并聯(lián)系統(tǒng)中采用雙閉環(huán)控制的各模塊的環(huán)流??阻抗如下：??Ｚ葉ｄ?（?Ｓ?）：??（５）??類似可得開環(huán)運(yùn)行的各逆變器模塊環(huán)流阻抗：??Ｌｓ??＾＼ｙ〇ｐ（＾?）：??ＫＰ??（６）??文獻(xiàn)［４］中，與開環(huán)運(yùn)行相比，逆變器模塊采用??電壓單環(huán)控制使模塊的環(huán)流阻抗明顯減小，這對??逆變器的并聯(lián)運(yùn)行十分不利。選取如下系統(tǒng)參數(shù)：??濾波電感及濾波電容１＝２?ｍＨ，Ｃ＝１０?ｐＦ；電流和電??壓采樣系數(shù)尺；＝１／１０，＆＝１／３１１；逆變橋增益??４０８；電流環(huán)控制參數(shù)／＾＝Ｈ＝１?０００，電壓環(huán)控??制參數(shù)尺ｐ＾Ｉ，心＝丨〇?０００。畫出逆變器模塊在開環(huán)??運(yùn)行狀態(tài)與加入雙閉環(huán)控制后環(huán)流阻抗的波特??圖，如圖３所示。可見，各模塊采用雙閉環(huán)控制方??案，對逆變器環(huán)流阻抗大小及相位幾乎沒有影響。??說明逆變器模塊采用雙閉環(huán)控制能有效避免

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電流型調(diào)節(jié)逆變器的冗余并聯(lián)控制方法[J]. 邢巖,嚴(yán)仰光.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2004(11)



本文編號：2967329