并網(wǎng)逆變器控制策略研究(編輯修改稿)
2025-07-16 19:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 最大值為直流側(cè)電壓,因此逆變器的輸出電壓提高了15%,提高了直流電壓的利用率。 電壓相位檢測 風力發(fā)電機發(fā)出的電能要實現(xiàn)安全并網(wǎng)必須要求并網(wǎng)電流與電網(wǎng)電壓的相位和頻率一致,因此就必須對電網(wǎng)電壓時行檢測。除電網(wǎng)正常運行下必須要檢測出電壓相位和頻率外,在電網(wǎng)電壓波形發(fā)生畸變和可能出現(xiàn)的三相電網(wǎng)電壓不平衡的情況下,也要求正確的檢測出電網(wǎng)電壓信號的相位和頻率。對電網(wǎng)電壓相位和頻率進行檢測通常采用鎖相環(huán),其主要就是為了實現(xiàn)對電網(wǎng)a相電壓基波正序的頻率和相位的跟蹤,進而產(chǎn)生等間隔的N倍于電網(wǎng)電壓頻率的離散信號。鎖相環(huán)的實現(xiàn)方法一般分硬件鎖相和軟件鎖相兩類,本節(jié)主要介紹幾種軟件鎖相的方案。分別基于波形過零檢測的鎖相環(huán)和基于矢量坐標變換的鎖相方法。所謂過零檢測就是檢測電網(wǎng)電壓的過零點,然后將輸出電壓轉(zhuǎn)換為方波,進而得到電壓的相位信息。過零檢測的方法又分單相過零檢測和三相過零檢測。單相過零檢測的方法是在一個工頻周期內(nèi),檢測出電網(wǎng)a相電壓的相位。由于每個周期只能檢測兩個過零點,此種方案的動態(tài)效果比較差。相比之下,三相過零檢測每個工頻周期內(nèi)可以檢測到6次過零點,動態(tài)效果有所改善。但上述兩種方法當網(wǎng)側(cè)電壓含諧波及三相不平衡的情況下,在基波零點附近可能有多個過零點,進而影響鎖相的精度。圖31所示為基于αβ變換的同步相位檢測原理框圖。 圖1 基于αβ變換的同步相位檢測原理圖首先通過采樣得到三相電網(wǎng)電壓,再利用αβ坐標變換將電壓轉(zhuǎn)換到歲坐標下,將得到的量給過濾波,利用圖中的關(guān)系式即可求得a相電網(wǎng)電壓任意時刻的相位。此方法由于引入了濾波環(huán)節(jié),雖然濾除了諧波電壓的影響,但檢測受到三相不平衡的影響,同時存在一定的相位偏移,可以通過相位補償來實現(xiàn)。圖32為基于dq變換的同步相位檢測原理圖。圖2 基于dq變換的同步相位原理圖 采樣得到的電壓信號經(jīng)過dq坐標變換得到中的直流分量對應電網(wǎng)電壓基波正序分量,交流分量對應負序分量和諧波分量。通過設計合適的濾波器可以濾掉因三相不平衡所引入的負序分量和諧波分量,由于交流成分頻率較低,所需濾波器就會影響檢測系統(tǒng)的動態(tài)性能降低。2 并網(wǎng)逆變器電流控制策略并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)中,電流內(nèi)環(huán)一般采用的控制技術(shù)有間接電流控制和直接電流控制兩大類。其中間接電流控制以幅相控制為代表。直接電流控制有滯環(huán)電流控制、空間電壓矢量電流控制等。兩種控制方案相比較,直接電流控制動態(tài)響應速度快,但是控制算法復雜,間接電流控制不需要
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