三相并網(wǎng)逆變器無差拍解耦控制方法

3 仿真研究
為驗(yàn)證這里電流無差拍解耦控制策略的正確性，在Matlab／Simulink的仿真平臺(tái)中搭建了三相并網(wǎng)逆變器的仿真模型。參數(shù)為：直流母線電壓500 V，電網(wǎng)相電壓有效值220 V，電網(wǎng)電壓頻率50 Hz，變壓器為升壓型隔離變壓器，三相濾波電感12 mH，交流側(cè)總電阻0．01 Ω，開關(guān)頻率9 kHz。
條件1 開始時(shí)刻，給定有功功率Pref=2 kW，給定無功功率Qref=0，在0．2 s時(shí)，Pref=10 kW，Qref=0。圖3a為Pref突變時(shí)a相電壓、電流仿真波形。

條件2 開始時(shí)刻，Pref=10 kW，Qref=0，在0．2 s時(shí)，Pref=10 kW，Qref突變?yōu)? kvar。圖3b為Qref突變時(shí)a相電壓、電流仿真波形。
由圖可見，無差拍解耦控制不僅能實(shí)現(xiàn)P，Q的解耦控制，同時(shí)還具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
對(duì)所提出的無差拍解耦控制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：直流母線電壓500 V，電網(wǎng)相電壓有效值220 V。變壓器為升壓型隔離變壓器，IGBT開關(guān)頻率為9 kHz，死區(qū)時(shí)間為2μs，交流側(cè)濾波電感為12 mH。逆變器主控芯片為TMS320F28335，CPU時(shí)鐘頻率為150 MHz。該芯片是一種浮點(diǎn)芯片，與以前定點(diǎn)DSP相比，具有成本低，精度高，功耗小，A／D轉(zhuǎn)換更精確、快速等特點(diǎn)。圖4a為逆變器單位功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)實(shí)驗(yàn)波形，圖4b為逆變器進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)實(shí)驗(yàn)波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無差拍解耦控制能快速準(zhǔn)確地跟蹤電網(wǎng)電壓，并網(wǎng)電流波形良好，不僅能運(yùn)行于單位功率因數(shù)，而且還能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。

5 結(jié)論
針對(duì)三相并網(wǎng)逆變器的特點(diǎn)，提出了一種新型無差拍控制策略。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這里提出的無差拍解耦控制策略計(jì)算簡單，易于實(shí)現(xiàn)，控制精度高，具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)特性。不僅可以滿足向電網(wǎng)輸入高功率因數(shù)、高質(zhì)量電能的要求，而且還可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無功補(bǔ)償。在太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等可再生能源發(fā)電過程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。