獨(dú)立光伏系統(tǒng)的儲(chǔ)能變換器并聯(lián)控制研究
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
3．2 功率外環(huán)控制器設(shè)計(jì)
有功、無(wú)功閉環(huán)控制器設(shè)計(jì)需兼顧系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)性能，閉環(huán)帶寬要遠(yuǎn)小于d，q軸電壓環(huán)帶寬，否則會(huì)影響電壓調(diào)節(jié)穩(wěn)定性。預(yù)選取功率環(huán)帶寬為10 rad·s-1。電壓環(huán)傳遞函數(shù)為：
圖3中的功率外環(huán)調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)，無(wú)功誤差補(bǔ)償電壓d軸指令，有功誤差補(bǔ)償電壓q軸指令。由于功率環(huán)帶寬遠(yuǎn)小于電壓環(huán)帶寬，故設(shè)計(jì)時(shí)可認(rèn)為電壓閉環(huán)傳遞函數(shù)為Gucl(s)=1；令調(diào)節(jié)器Gq(s)=kQ_p+skQ_i，輸出作為d軸電壓指令調(diào)節(jié)量，其PI控制參數(shù)為：kQ_p=5x10-5，kQ_i=10-2。圖4為電壓閉環(huán)、功率環(huán)頻域特性，加入功率環(huán)后系統(tǒng)相角裕度PM=92．5°，截止頻率ωc=9．9 rad·s-1，均滿足設(shè)計(jì)要求；同理，可設(shè)計(jì)出有功閉環(huán)的控制參數(shù)為：kP_p=5×10-5，kP_j=10-2。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/175813.htm
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
這里研究的單級(jí)式PCS儲(chǔ)能裝置開(kāi)關(guān)器件采用FF600R06ME3型IGBT，開(kāi)關(guān)頻率fs=10 kHz；控制器采用TMS320LF2812型DSP芯片，單臺(tái)PCS
儲(chǔ)能裝置主要參數(shù)：?jiǎn)螜C(jī)容量5=30 kVA；直流輸入電壓E=380 V；輸出頻率f=50 Hz；濾波電感L=136μH；濾波電容C=100μF；變壓器匝比n= 180：380，初級(jí)漏感L1=30μH，次級(jí)漏感L2=60μH。
(1)均流性能實(shí)驗(yàn) 圖5為分別在空載、阻性負(fù)載情況下，兩臺(tái)PCS輸出電壓、電流及環(huán)流波形，輸出波形質(zhì)量較好。圖5a中環(huán)流有效值為0．2 A；圖5c帶26 A阻性負(fù)載，環(huán)流有效值0．41 A。
由上述波形可見(jiàn)，并聯(lián)系統(tǒng)在空載、負(fù)載情況下均能取得較好的穩(wěn)態(tài)均流效果，環(huán)流很小。
(2)突加或突減負(fù)載時(shí)的均流特性 圖6為突加和突減公共負(fù)載時(shí)的輸出電壓、電流及環(huán)流波形，投切負(fù)載為26 A的阻性負(fù)載。由圖6可見(jiàn)，投切負(fù)載過(guò)程較平穩(wěn)，幾乎沒(méi)有沖擊。過(guò)渡過(guò)程很短，僅為1／4個(gè)基波周期，期間兩臺(tái)PCS的輸出電流仍保持很好的一致，環(huán)流值沒(méi)有明顯的增加，有較好的動(dòng)態(tài)均流性能。
5 結(jié)論
采用一種適用于大容量?jī)?chǔ)能變換器并聯(lián)運(yùn)行的分散邏輯控制策略，相比傳統(tǒng)并聯(lián)控制方案，該方法無(wú)需調(diào)節(jié)輸出電壓相角，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，控制設(shè)計(jì)難度低，且并聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)定性更高，適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)中的大容量?jī)?chǔ)能裝置并聯(lián)；通過(guò)兩臺(tái)30 kVA儲(chǔ)能裝置樣機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該策略的正確性和可行性，實(shí)驗(yàn)取得較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)均流效果。
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評(píng)論