基于电感电流控制的单相Z源逆变器并网实现.pdf

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1、第40卷第23期电力系统保护与控制、，01．40No-232012年12月1日PowerSystemProtectionandControlDec．I．20I2基于电感电流控制的单相Z源逆变器并网实现郭珂，李红新，周林，杨冰，曾意，雷建(重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044)摘要：常用的z源逆变器电容电压控制中存在右半平面零点，致使系统阶跃响应出现负调，控制器的设计过程复杂化。针对上述问题，提出一种新的控制策略，通过控制z源电感电流实现z网络稳压输出。以单相z源逆变并网系统为例，首

2、先利用状态空间平均法建立小信号模型，分析得知控制至电感电流的传递函数中不含右半平面零点，因此电流控制器的设计相对简单。然后详细介绍了z源电感电流控制器和并网电流控制器的设计，并通过Matlab／simu1ink仿真和RT—LAB实验验证了所提控制策略的有效性，具有一定的实用价值。关键词：z源逆变器；建模；右半平面零点；电感电流控制；并网Implementationofsingle—phaseZ—sourceinvertergrid—connectedsystembasedoninductorcurrentcont

3、rolGUOKe，LIHong-xin，ZHOULin，YANGBing，ZENGYi，LEIJian(StateKeyLaboratoryofTransmission&DistributionEquipmentandPowerSystemSafetyandNewTechnology，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：CapacitorvoltagecontrolofZsourceinverterhasanRHPzero，whichresults

4、inthenegativeregulationofsystemstepresponsesandmakesthecorrespondingcontrollerdesigncomplicated．Inviewofthisproblem，weproposeanewcontrolstrategybycontrollingtheinductorcurrenttosteadytheoutputofZsourceinverte~Takingsingle-phaseZsourceinvertergrid-connectedsys

5、temasanexample，weestablishasmallsignalmodelusingstate—spaceaveragemethod，analyzethetransferfunctionfromcontroltotheinductorcurrentandknowthatitdoesnotcontainRHPzero，thusthecurrentcontrollerdesignissimple．ThenwedetailthedesignofZsourceinductorcurrentcontroller

6、sandgrid-connectedcurrentcontrollers．FinallythevalidityofthecontrollerisprovedbytheMatlab／simulinkandRT-LABexperimentalresults．Itshowsacertainpracticalvalue．Keywords：Zsourceinverter；modeling；RHPzero；inductorcurentcontrol；gird-connected中图分类号：TM619文献标识码：A文章编号：1

7、674—3415(2012)23—0068—05功率调节系统中替代传统的Boost电路以实现升0引言压。z源逆变器llJ是一种新型逆变拓扑，利用其独本文首先分析Z源逆变器工作原理并在小信号特的无源网络，允许逆变器同一桥臂上下开关管同扰动的情况下建模，得到控制至z源电容电压和电时导通，因而z源逆变器不会因逆变器桥臂的误触感电流的传递函数。考虑到常用的Z源电容电压控发而遭到损毁，提高了逆变器的安全性，并且消除制中存在的右半平面零点增加了控制器设计的难了开关死区带来的交流输出电压波形的畸变；利用度，本文提出一种新的通过

8、控制Z源电感电流实现逆变桥臂的直通来实现升压，因此为升降压型逆变Z网络稳定输出的控制策略，并介绍了单相z源逆器．，减小了直流侧电压变化对输出的影响L2J，且其变器并网的具体控制器设计；最后通过Matlab／交流输出电压可高于或低于输入电压，故在电源电Simulink仿真和RT-LAB实时仿真验证了该控制策压波动较大的场合具有特殊的作用。基于上述优点，略的正确性。Z源逆变器