基于虚拟相电路的单相并网逆变器矢量控制.pdf

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1、第49卷第2期电力电子技术Vo1．49，No．22015年2月PowerElectronicsFebruary2015基于虚拟相电路的单相并网逆变器矢量控制周小杰(安徽理工大学，电气与信息工程学院，安徽淮南232001)摘要：通过构造虚拟电压、虚拟电流。在按电网电压定向的同步旋转d，q坐标系下对单相并网逆变器的输出电流进行控制，即矢量控制。在d，q坐标系下，交流量变换为直流量，可采用PI控制器对并网电流实现稳态无静差的控制。当采用构造虚拟电压的方法构造虚拟电流时，会使单相并网变换器的动态响应变差，即产生振荡和动态过程变慢。提出了一种虚拟相电路(VPC)的方法。相比传统

2、方法，用该方法构造虚拟电流可有效改善单相并网逆变器的动态响应性能。最后，实验结果验证了该方法的正确性和有效性。关键词：并网逆变器；虚拟相电路；矢量控制中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)02-0052—03VectorControlforSingle-phaseGrid-connectedInverterBasedonVirtual-phaseCircuitZHOUXiao-iie(AnhuiUnwe~ityofScienceandTechnology，Huainan232001，China)Abstract：Byconstru

3、ctingvirtualvoltageandvirtualcurrent，regulatesthecurrentofsinglephasegTid-connectedin—verterindirect—quadrature(d，q)synchronousreferenceframeswhichdirectedbythesndvoltage，whichisvectorcon—tro1．Inad，qreferenceframe，ACquantitiesappearasDCones，allowingthePIcontrollertobedesignedtoachieveze

4、rosteady—stateerror．Whenthemethodofconstructingvirtualvoltageisadoptedtoconstructingvirtualcurrent，thedy-namicresponseoftheinverterisdeteriorated，whichbecomesslowerandoscillatory．Thevirtual—phasecircuit(VPC)isgenerated．Theproposedapproacheffectivelyimprovesthepoordynamicsoftheconvention

5、alapproaches．Fi-nally，theexperimentalresultsillustratethevalidityandeffectivenessoftheproposedapproach．Keywords：d—connectedinverter；virtual—phasecircuit；vectorcontrol1引言时，单相并网逆变器的动态响应过程存在振荡，响应速度较慢(以Hilbert变换构造虚拟电流为例)。电压型并网逆变器作为电网的接口．被广泛在此采用一种虚拟相电路方法构造虚拟电应用于光伏并网、风力发电、有源电力滤波、功率流，使真实电流和虚拟电

6、流同时产生。与采用因数调整等系统[1-2】。近几年小功率分布式电源系Hilbe~变换构造虚拟电流的矢量控制(简称为基统的深入发展更促进了单相并网逆变器的应用。于Hilbert变换的矢量控制)方法进行了实验对比，矢量控制被广泛用于三相并网逆变器的并网证明了该方法可消除逆变器动态响应过程中出现电流控制【。在单相并网系统中．由于只有一个电的振荡现象，提高逆变器的响应速度。网电压和并网电流，要想使用与三相并网系统类似的矢量控制策略，必须分别构造(或称虚拟)与2矢量控制电网电压和并网电流正交的虚拟电压和虚拟电流图1示出单相电压型并网逆变器拓扑，R为分量，构造的虚拟电压和虚拟电流

7、滞后真实量1／4滤波电感的等效电阻，为逆变器交流侧电压，基波周期。真实量和虚拟量形成静止，坐标系为电网电压，i为逆变器输出电流。下的两相系统，进而采用矢量控制分别控制并网电流的有功分量和无功分量。当采用构造虚拟电压【的方法构造虚拟电流定稿日期：2014—04—30作者简介：周小杰(1979一)，男，安徽蚌埠人，博士，讲师，图1单相并网逆变器拓扑研究方向为新能源并网发电技术。Fig．1Topologyofsingle-phased·connectedinverter52基于虚拟相电路的单相并网逆变器矢量控制通过构造虚拟量，由真实量和虚拟量构成了变换器。