(
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
置
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
对
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:
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