【正文】 關(guān)驅(qū)動(dòng)波形 Drive signals with UCI control圖27所示為基于定頻積分的逆變器并網(wǎng)控制的輸出并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓的仿真波形。既可以控制系統(tǒng)工作于并網(wǎng)，又可以控制系統(tǒng)獨(dú)立帶載工作。由于流入電網(wǎng)的電流就是流經(jīng)電感的電流，所以討論紋波的大小就是研究電感上電流的紋波大小。 基于定頻積分的并網(wǎng)控制方案 并網(wǎng)工作原理分析與控制方程推導(dǎo)本文選擇電壓源型全橋逆變器作為研究對(duì)象。逆變器并網(wǎng)工作時(shí)采用基于定頻積分的電流控制方案；獨(dú)立工作時(shí)，在并網(wǎng)電流控制方案的基礎(chǔ)上加入電壓PI外環(huán)，實(shí)現(xiàn)輸出電壓控制。單周期控制是一種非線性控制技術(shù)，該控制方法的突出特點(diǎn)是：無(wú)論是穩(wěn)態(tài)還是暫態(tài)，它都能保持受控量(通常為斬波波形)的平均值恰好等于或正比于給定值，即能在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，有效的抵制電源側(cè)的擾動(dòng)，既沒(méi)有穩(wěn)態(tài)誤差，也沒(méi)有暫態(tài)誤差，這種控制技術(shù)可廣泛應(yīng)用于非線性系統(tǒng)的場(chǎng)合，比如脈寬調(diào)制、諧振、軟開(kāi)關(guān)式的變換器等。所謂雙極性調(diào)制指的是逆變器橋路兩橋臂交叉對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)V1和VV2和V3分別各由一個(gè)信號(hào)控制，兩個(gè)信號(hào)相位相反。設(shè)為開(kāi)關(guān)頻率，根據(jù)式(212)有： (220)將式(220)帶入式(219)，變形得： (221)由式(221)可以看出，與、及的選擇有關(guān)，、越大，越小，越大，越大。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，逆變器輸出電壓達(dá)到參考電壓。本文中，逆變器并網(wǎng)輸出正弦電流的大小由、來(lái)決定，見(jiàn)式(213)。(3)需要一個(gè)正弦波發(fā)生器作為逆變器輸出電壓的給定。圖211 電網(wǎng)電壓突降時(shí)并網(wǎng)輸出電流仿真波形 Simulation waveforms of grid current when grid voltage drops逆變器并網(wǎng)工作時(shí)，若電網(wǎng)出現(xiàn)故障，如電網(wǎng)發(fā)生接地短路，斷路器跳閘，故障線路被電網(wǎng)自動(dòng)切除，并網(wǎng)逆變電源處在被切除線路段時(shí)，則發(fā)生了孤島現(xiàn)象，此時(shí)，若逆變器輸出端電網(wǎng)電壓突降，由圖211和圖212所示仿真結(jié)果可以看出：基于定頻積分的并網(wǎng)系統(tǒng)也能自動(dòng)依據(jù)電網(wǎng)電壓減小輸出電流，抑止電網(wǎng)對(duì)逆變器的沖擊電流，從而減小電網(wǎng)故障時(shí)的孤島問(wèn)題等對(duì)逆變器造成的危害。圖26所示為控制系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)、定頻積分控制信號(hào)以及各開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的仿真實(shí)驗(yàn)波形。 獨(dú)立工作原理分析本文研究的逆變器并網(wǎng)控制系統(tǒng)具有多種功能。因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量減小并網(wǎng)電流紋波的大小。這種控制可以有效抑制輸入信號(hào)的擾動(dòng)，使得系統(tǒng)的輸出迅速跟蹤輸入給定的變化，系統(tǒng)具有優(yōu)良的抗擾動(dòng)性和跟隨性能。本系統(tǒng)采用以定頻積分為核心的控制方案。下面具體從理論上分析基于單周控制的定頻積分控制的一般原理和特點(diǎn)。并網(wǎng)控制方程的推導(dǎo)過(guò)程如下。對(duì)式(221)求導(dǎo)，可得： (222)由于逆變器輸出并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓同頻同相，因此由式(222)可見(jiàn)，在電網(wǎng)電壓的峰值點(diǎn)，也就是并網(wǎng)電流的峰值點(diǎn)，有cosωt=0，且根據(jù)單變量函數(shù)的極值定理可以判斷出該點(diǎn)為極小值點(diǎn)，紋波電流在該點(diǎn)取最小值；在電網(wǎng)電壓的過(guò)零點(diǎn)，也就是并網(wǎng)電流的過(guò)零點(diǎn)，有sinωt=0，且根據(jù)單變量函數(shù)的極值定理可以判斷出該點(diǎn)為極大值點(diǎn)，紋波電流在該點(diǎn)取最大值。逆變器輸出橋路PWM電路逆變器輸出電感電流電壓給定PI定頻積分控制++逆變器輸出電壓圖23 獨(dú)立運(yùn)行控制框圖 Block diagram of standalone work mode 并網(wǎng)控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)研究為了驗(yàn)證本文所提出的基于定頻積分的逆變器并網(wǎng)/獨(dú)立控制系統(tǒng)原理的正確性和控制方法的可行性，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究。因此并網(wǎng)電流的大小可以通過(guò)調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓采樣系數(shù)和直流積分量大小來(lái)決定。圖213 逆變器獨(dú)立工作仿真電路 Simulation circuit of st