基于外环功率控制的并网逆变器研究.pdf

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1、第47卷第9期电力电子技术Vo1．47，No．92013年9月PowerElectronicsSeptember2013基于外环功率控制的并网逆变器研究徐培凤，刘贤兴，施凯(1．江苏大学，电气信息工程学院，江苏镇江212013；2．江苏大学。机械工业设施农业测控技术与装备重点实验室，江苏镇江212013)摘要：针对前级输出恒定直流电压的光伏或风电系统，研究适用于该系统的并网逆变器控制策略，采用功率外环电流内环的双环控制结构，由系统的最大功率点追踪(MPPT)算法综合系统运行状态给出功率外环的给定值．与并网逆变

2、器实际输出功率比较，经功率外环调节器输出有功电流给定值，再由电流内环调制控制，最终实现并网逆变器在不同功率因数下的稳定运行。在风电模拟运行平台上，对额定30kW并网逆变器进行了实验研究．结果验证了该并网逆变器控制策略的正确性和有效性。关键词：并网逆变器：双环控制；功率因数中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)09—0035—03ResearchontheGrid．connectedInverterBasedonOuter．1oopPowerControlXUPei—fen

3、g，LIUXian—xing，SHIKai(1．Jiangsue，Zhenjiang212013，China)Abstract：AimmingatphotovohaicsystemorwindpowersystemoutputtingconstantDCvohage，researchonthecon-trolstrategyofthegrid—connectedinvertersuitableforthissystemisputforward．Anoveldual-loopcontrolstructureth

4、atconsistsofpowerouter—loopandcurrentinner—loopisadoptedintheinverter．Thereferencevalueoftheouter—loopisprovidedbymaximumpowerpointtracking(MPPT)andintegrativesystemoperationstatus．Aftercomparedwiththeactualoutputpower，theactivecurrentcomponentisgivenbythep

5、owerouter-loopregulator．Thestableoperationunderdiferentpowerfactorofthegrid—connectedinverterisrealizedbythecurentinner-loopregulator．Theprototype0f30kWratedgrid·connectedinverteristestedondevelopedwindsimulationoperationplatforminthelaboratory．Theexperimen

6、talresultsverifythecorectnessandeffectivenessofthecontrolstructureandstrategyofthegrid-con-nettedinverter．Keywords：grid—connectedinverter；double·loopcontrol；powerfactorFoundationProject：SuppoaedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．61174055)；Priority

7、AcademicProgramDevelopmentofJiangsuHigherEducationInstitutions(2011)andJiangsuUniversitySeniorTalentsSpecialFunding(No．07JDG052)1引言环有功电流的给定．控制并网逆变器输出到网侧的有功：功率，正常运行时保持功率因数为1，故障可再生能源发电技术得到了世界各国的广泛时运行=F无功补偿状态。目前针对这种控制结构的重视．各种可再生能源发电系统应运而生【1。并网并网逆变器已得到广泛研究，尤其是在

8、光伏和风电逆变器作为发电系统与电网之间的接口，对其如系统中的应用．对其拓扑结构[2]、输出电流控制【、何具备高性能及特殊控制策略具有重大意义，且LCL滤波器设计[4】、电网故障下运行[5]及无功补偿具有广阔的应用前景。和谐波抑制【6】等方面都有大量报导。但这种控制新能源发电系统中的并网逆变器多为三相电结构的：并网逆变器在运行时电压外环必须存在一压源型变换器．其具有输出电流正弦、谐波含量定的波动，否则