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  (

3) 消除了电网电压对系统控制的影响;

  (

4) 减小了控制算法的实现难度,提高了系统鲁棒性。

  以

kp=2,kr=100,ω0=50*2π=100 rad/s 时 PR 控制器的伯德图中可以看出,在角频率

ω0 周围相当窄的频率带对应的幅值增益远高于其他频率处的幅值增益。也就是说比例谐振
控制器在工频

50Hz 频率处引入了一个无限大增益使系统输出的稳态误差为零。这样只需设

ω0 为电网电压的基波角频率即可对并网电流进行控制。

  

3 仿真研究

  按照上述设计,在

Matlab/Simulink 平台上搭建光伏并网逆变系统仿真模型,并分别针

PI 和 PR 两 种 控 制 方 案 进 行 了 仿 真 。 主 要 参 数 为 : 光 伏 电 池 模 型 输 出 直 流 电 压

Udc=300V,输出额定功率 P=900W;电网额定电压为 220V,额定频率为 50Hz;直流母线
稳压电容为

3300μF,滤波电感为 1.34mH,滤波电容为 8μF;工频变压器采用 Δ/Yn 接法,

变比为

120/380V;开关频率为 9600Hz。

  从电网相电压和并网相电流波形中可以看出,并网电流波形能很好地跟随电网电压波
形,与电网电压同频同相,实现了并网逆变器输出电流正弦和功率因数调节的控制任务。从
PI 和 PR 控制下并网电流的 FFT 分析图,比较可以看出,PR 控制方案的并网电流波形质量
较高,其总谐波畸变率

THD=1.76%,满足电能质量要求。

  

PI 和 PR 控制下并网电流跟踪参考指令仿真波形图中可以看出,在采用 PI 控制法案时,

并网逆变器输出的并网电流在跟踪参考信号时存在稳态误差;采用

PR 控制方案时,并网

逆变器输出的并网电流在跟踪参考信号时几乎不存在稳态误差,跟踪效果较好。
  

4 结论

  本文针对三相光伏并网逆变系统,提出了一种有效的并网电流

PR 控制方案。即将检测

到的三相交流电流变换到两相静止坐标系下,将与给定电流信号的偏差作为

PR 控制器的

输入,再将

PR 控制器的输出转换成三相交流电压 PWM 控制信号,以此控制并网逆变器中

功率器件的开断,使并网电流跟随参考值变化。该方法能有效改善电流波形,在静止坐标系
下实现零稳态误差控制,提高系统的鲁棒性及并网运行效率。通过仿真分析,验证了该方法
的正确性和有效性。
  参考文献:
  

[1]李俊峰,时丽,马玲娟.国内外可再生能源发展综述[J].国际石油经济,2006,

2):35-37.

   

[2] 昭 峥 , 丁 宏 霞 , 孙 贵 利 等 . 国 外 可 再 生 能 源 发 展 现 状 与 展 望 [J]. 现 代 工 业 ,

2007,5(27):61-64.