基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计

《基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第27誊第2期可再生能源Vo1．27No．22009年4月RenewableEnergyResourcesApr2009基于PI控制的三相光伏并网逆变器电流控制器设计朱炜锋，窦伟，徐aY-国，彭燕昌，许洪华(中国科学院电工研究所，北京100190)摘要：分析了i相光伏并网逆变器的电路拓扑和系统的控制结构，在此基础上提出了同步旋转坐标系下基于PI控制的电流控制器设计方案。在MATLAB／SIMUUNK环境下进行了系统建模与仿真，并构建了实验样机进行实验研究。仿真和实验结果验证了所提出控制方案的正确性，即采

2、用PI控制可以提高系统的动态性能，实现对指令进行无静差跟踪。关键词：三相；并网逆变器；PI控制中图分类号：TK514：TM464文献标志码：B文章编号：1671—5292(2009)02一O055—04DesignofthePIcurrentcontrollerofthreephasephotovoltaicgrid—c0nnectedinverterZHUWei—feng，D0UWei，XUZheng-guo，PENGYan—chang，XUHong—hua(InstituteofElectrical

3、Engineering，ChineseAcademicofScience，Beijing100190，China)Abstract：Thetopologyandthecontrolsehemeofthethree—phasegridconnectedinverterisana—lyzedinthepaper．AdesignofPIcurrentcontrollerbasedonsynchronousframeisalsoproposed．Andthemodelingandthesimulationoft

4、hesystembasedonMATLAB／SIMULINKenvironmentarepresentedtoo．Theexperimentalequipmenthasalsobeenconstructed．Theexperimentverifiesthattheschemecanworkwell，thePIcurrentcontrollercabimprovethedynamicqualityofthesystemandcanhelptorealizethenonsteady-stateerrorfo

5、rtrackingtheinstruction．Keywords：three-phase；grid-connectedinverter；PIcontrol0引言制等[21】。其中，PI控制方法物理意义清晰、光伏并网发电是利用太阳能发电的一种有易于实现，具有较好的动态响应特性和较强效方式。光伏并网发电系统需要采用逆变器作为的鲁棒性．因而在逆变器输出电流波形控制电能转换装置将光伏阵列所输出的直流电变换中得到了广泛应用成交流电送入电网。通常并网逆变器采用电流源本文根据三相并网逆变器输出电流在同步方式并网，即逆

6、变器输出电流的幅值与相位可旋转坐标系下可变换成直流量的特点I，提出了控，并跟随电网电压实现能量回馈ll1。由于电网对一种基于PI控制实现的逆变器并网电流波形控馈人其中的电流谐波含量有着严格的要求．因此制器设计方案；借助仿真软件MATLAB建立了在并网控制方式中，对逆变器输出电流波形进行带有隔离变压器的三相并网逆变器仿真模型，并控制尤为重要对所提出的控制方案进行仿真分析：同时在搭建目前，常用的电流波形控制技术主要有的功率为10kW的并网逆变器实验平台上进行PI控制、滞环电流控制、无差拍控制、重复控了实验研

7、究。牧稿日期：2008—07—09。作者简介：朱炜锋(1979一)，男，硕士，主要从事光伏并网发电研究。E—mail：zh·55·可再生能1三相并网逆变器电路拓扑结构及控制系统构成功电流的指令由MPPT控制器给出。为使并网系带有变压器的三相并网逆变器拓扑结构如图统的有功功率输出达到最大，必须采用锁相技术l所示。控制输出电流的频率和相位与电网电压严格同步l71，电网电压瞬时采样值通过软件算法计算得到电网电压相位。2PI控制器设计光伏并网逆变器的控制目标是实现输出电流对给定指令的快速准确跟踪，为了获得期望的

8、稳态和动态性能指标。光伏并网发电系统逆变器的电流控制器需要具有很好的随动性能，以准确、快图1带有变压器三相并网逆变器电路拓扑结构图Fig．1Thetopologyofthreephasegrid-connectedinverter速跟踪电流控制环的给定信号。因此，本文按照典withtransfoYlner型I型系统设计PI电流调节器图中：，，为逆变器交流侧输出电压；连续域PI校正器的传递函数为：i，ib，i。为逆变器并网输出电流；ee，e为