双模式逆变器无缝切换控制策略的仿真分析.pdf

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1、新能源发电控制技《电气自动化)2012年第34卷第4期TheNewEnergyPowerControlTechnology双模式逆变器无缝切换控制策略的仿真分析王晓明。肖雯娟(兰州理工大学电气工程与信息工程学院。甘肃兰州730050)摘要：风力发电中。为了保证重要负载的不间断供电及电网故障时风电系统的及时脱网，就需要使逆变器能够在离网与并网双模式下平滑切换。故分别设计了逆变器离网与并网模式的控制策略，实现了离网运行时重要负载正常工作，并网运行时单位功率因数并网，在此基础上以减少两种模式切换过程中的电压电流冲击为

2、目标，设计了两种模式的无缝切换方法，最后通过仿真验证了设计的正确性和合理性。关键词：风力发电；并网逆变器；双模式；无缝切换[中图分类号]TM614[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)04—0031—03SimulationAnalysisofSeamlessTransferControIStratagyofDual—modelnverterWANGXiao．ming．XIAOWen-juan(CollegeofElectronicalandInformationEngineering，La

3、nzhouUniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China)Abstract：Inwindpowergenerationsystem。animportantloadmustbeprovideduninterruptedpowersupply-andwhenthegridfaultOccurs-windpowergenerationsystemcouldtakeofthed—netintime．So，thed—connectedinvertershouldimplem

4、entseamlesstransferbetweengrid-connectedmodeandstand—alonemode．Thispaperdesignsandimplementsastand-alone／grid-connectmodeinverter．Basedonanalyzingthecontrolstrategyofstand-aloneandgrid-connectmodesdetailed，forthepurposetoreducethevoltageandcurrentimpactofswi

5、tchingprocess，aseamlessswitchmethodisdesignedbetweenbothstates．Meanwhile-thismethodwasmodeledandsimulatedinMATLAB／Simulinksoftware，thesimulationresultsverifieditsfeasibilityandcorrectness．Keywords：Windpowergeneration；Grid-connectedinverter；Double—mode；Seamle

6、sstransferO引言风力发电作为一种健康环保的绿色发电方式，以其独有的优势进入了人们的视野，并在近几年内得到了迅猛的发展。而逆变器作为风能发电中的核心部件已成为研究的焦点。目前的逆变器大多为单功能逆变器，只能够在离网模式和并网模式两种模式之一运行，事实上，在这两种工作模式之外，还存在二者之间的过渡过程。为了实现顺利并网及对重要负荷的不间断供电，这两种模式间的平滑切换就显得尤为关键。本文分别对逆变器并网和离网模式的控制方法进行了研究，实现了离网模式下，负载的正常运行及并网模式时的单位功率因图1三相电压型逆变

7、器拓扑结构数并网。在此基础上，设计了两种模式的切换方法，实现了二者动势。之间的平滑过渡，保证在切换过程中电压电流无较大突变。(2)网侧滤波电感￡是线性，且不考虑饱和。1逆变器数学模型(3)功率开关管损耗以电阻表示，即实际的功率开关管并网逆变器的主电路如图1所示，它由三相电压型逆变器，可由理想开关与损耗电阻串联等效表示。LC滤波器，静态开关，直流侧稳压电容组成，其中由直流电压源本文对逆变器并网模式与离网模式的控制方式均采用电压模拟可再生能源发电系统整流输出的直流侧电压，交流电源外环电流内环的控制方式，二者均实现了

8、有功与无功的解耦控制e(．c)模拟电网。为了能够控制逆变器同电网分离，用双向可控方式，不同点是参考电压、电流的产生方式不同。硅开关作为静态开关(STS)。实际的系统中还应该在逆变器与2离网模式下的控制方法电网之间连接隔离变压器，此处为了便于分析，将其省略。当逆变器独立工作时需要使逆变器的输出电压能满足负载针对三相VSR一般数学模型的建立，通常作以下假设]：的电压要求，为此提出了一种基于