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三相光伏并網(wǎng)系統(tǒng)直接電流控制策略的研究

作者: 時間:2012-10-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

式中:Kdp,Kqp,kdi,Kqi為d,q軸電流調(diào)節(jié)器比例、積分系數(shù)。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/159809.htm

與id,iq進(jìn)行比較得出差值,然后分別進(jìn)行PI控制。經(jīng)過PI控制和后,便可得到d,q坐標(biāo)系下的逆變器輸入端電壓的指令電壓值,作為SVPWM的指令電壓信號,產(chǎn)生驅(qū)動信號控制IGBT的開關(guān),達(dá)到控制的目的。

4 三相脈寬調(diào)制
與常規(guī)的SPWM控制相比,SVPWM控制將電壓利用率提高了15.47%,利用d,q同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)中電流調(diào)節(jié)器輸出的空間電壓矢量指令,通過SVPWM使VSI的空間電壓矢量跟蹤電壓矢量指令,從而達(dá)到電流的快速響應(yīng)。三相VSI空間電壓矢量共有8條,除2個零矢量外,其余6個非零矢量對稱均勻分布在復(fù)平面上。對于任一給定的空間電壓矢量U*,均可由8個三相空間電壓矢量合成。圖4為SVPWM矢量圖,6個模為2U*/3的
的空間電壓矢量將復(fù)平面均分成6個扇區(qū),對于任一扇區(qū)中的U*均可由該扇區(qū)兩邊的空間電壓矢量來合成。

h.jpg


SVPWM開關(guān)圖如圖5所示。uVSap,uVSbp,uVScp分別為三相整流器上管的開關(guān)波形。為了降低開關(guān)損耗,選擇零矢量U0或U7插入,從而使開關(guān)狀態(tài)變化盡可能少。

i.jpg



5 系統(tǒng)設(shè)計
主電路部分包括三相電感、IGBT整流橋、直流電容,直流電壓源采用蓄電池代替,交流側(cè)通過變壓器與電網(wǎng)相連。IGBT橋采用3個600V /600 AIPM,能夠?qū)崿F(xiàn)過流、過壓、過溫保護(hù)。電流傳感器檢測a相和b相電流,電壓傳感器檢測輸入線電壓uab。系統(tǒng)的采樣頻率與開關(guān)頻率均為10 kHz,PWM波形調(diào)制方式采用SVPWM。系統(tǒng)使用硬件并網(wǎng)技術(shù),用過零比較電路檢測電網(wǎng)電勢過零點。
交流側(cè)電感的取值對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工作點、電流調(diào)整速度以及電流諧波幅值都有影響。電抗器電感的取值不能太小也不能太大。如果太小,并網(wǎng)電流諧波含量增大,系統(tǒng)穩(wěn)定性差,無法滿足并網(wǎng)要求。雖然電感越大對電流的諧波濾除效果會越好,系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會更好,但電感值越大其價格越昂貴,體積也越大,損耗隨之變大,同時電流跟蹤速度會下降,導(dǎo)致動態(tài)性能下降。因此電感的選擇需要同時考慮對諧波的抑制作用以及系統(tǒng)動態(tài)性能兩方面的因素。
為滿足諧波抑制,電感取值應(yīng)滿足:L≥(2Udc-3Em)EmTs/(2Udc△Imax)。為滿足電流過零時的快速跟蹤,電感取值應(yīng)滿足:L≤2Udc/(3Imω),綜合考慮,選取L=7 mH。
直流側(cè)電容在整個逆變器輸入端起著很重要的作用,它一方面穩(wěn)定直流側(cè)輸入電壓,起著蓄能的作用,同時可以濾除開關(guān)器件產(chǎn)生的直流電壓諧波。在系統(tǒng)進(jìn)行直流側(cè)電壓控制時,電容起著電壓調(diào)節(jié)作用,保證電壓在額定的波動范圍內(nèi)。對于直流側(cè)電壓波動限制而言,要求電壓脈動在3%以內(nèi),即要滿足:△Ud≤0.03Ud。假設(shè)系統(tǒng)的輸出額定電流為Iz,則直流電容的電壓電流關(guān)系可表示為:j.jpg,那么C≥Iz/(0.021 2Udf),綜合考慮,選取C=1 500μF。



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