【正文】
逆變器輸出的并網(wǎng)電流基本保持不變,只是因為直流側(cè)電壓的增大使得并網(wǎng)電流紋波變大,此時該并網(wǎng)逆變器具有單周控制的快速抑制輸入信號擾動的特點。圖210所示為通過恒值給定方式給定時,直流側(cè)電壓突變情況下的輸出并網(wǎng)電流仿真波形。當、選定時,若直流積分量為一個直接給定與直流側(cè)額定電壓相關(guān)的常量,而非直接采樣得到時,直流側(cè)電壓的波動將不會改變直流積分量大小。此時,若實際工作中逆變器直流側(cè)電壓降低,而控制系統(tǒng)中直流積分量不變,則相當于增大了,則逆變器輸出正弦電流會自動減?。环粗?,當逆變器直流側(cè)電壓升高時,則相當于減小了,逆變器輸出正弦電流增大。同樣令仿真時間 ms時,直流側(cè)輸入電壓從200 V突減至180 V,在 ms時,直流側(cè)輸入電壓從180 V突增至250 V,從仿真結(jié)果可以看到,系統(tǒng)具有根據(jù)輸入電壓大小自動調(diào)節(jié)輸出并網(wǎng)電流的能力,達到最大限度的利用直流側(cè)可再生新能源提供的電能。因此并網(wǎng)控制時采用常量進行積分更有利于優(yōu)化系統(tǒng)性能。圖210 恒值給定時直流側(cè)電壓突增情況下并網(wǎng)輸出電流仿真波形 Simulation waveforms of grid current with constant when DC voltage increases圖211和圖212所示為電網(wǎng)電壓突降時電網(wǎng)電壓和逆變器輸出并網(wǎng)電流仿真實驗波形。圖211 電網(wǎng)電壓突降時并網(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,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)自動切除,并網(wǎng)逆變電源處在被切除線路段時,則發(fā)生了孤島現(xiàn)象,此時,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)也能自動依據(jù)電網(wǎng)電壓減小輸出電流,抑止電網(wǎng)對逆變器的沖擊電流,從而減小電網(wǎng)故障時的孤島問題等對逆變器造成的危害。圖212 電網(wǎng)電壓突降為零時并網(wǎng)輸出電流仿真波形 Simulation waveforms of grid current when grid voltage drops to zero基于控制系統(tǒng)的該特點,毋需使用復雜的孤島保護策略,只需在控制軟件中加入簡單的過/低電壓、過/低頻率孤島保護方案,該逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)便可具有良好的孤島保護功能。 獨立工作模式仿真實驗研究圖213為基于定頻積分的逆變器獨立工作模式時的仿真電路圖。與逆變器并網(wǎng)工作模式時相比,獨立工作模式下,定頻積分控制器的參數(shù)完全和并網(wǎng)工作時保持一致,電感電流的反饋系數(shù)和逆變器輸出端電壓的采樣系數(shù)也完全和并網(wǎng)工作情況下參數(shù)一致。不同之處主要有以下三點:(1)直流積分量的給出采用直接采樣直流側(cè)電壓。(2)逆變器輸出端電壓的采樣值要經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理才能作為定頻積分控制的控制信號。(3)需要一個正弦波發(fā)生器作為逆變器輸出電壓的給定。圖213 逆變器獨立工作仿真電路 Simulation circuit of standalone system圖214為逆變器獨立工作狀態(tài)下的輸出電壓電流仿真波形。仿真結(jié)果表明并網(wǎng)控制下的定頻積分控制器應用在獨立工作模式時,也可以保證逆變器正常工作。圖214 獨立工作輸出電壓電流波形 Waveforms for output voltage and current in standalone mode圖215所示為直流側(cè)電壓波動時,逆變器獨立工作的輸出電壓仿真波形。在仿真時間 ms時,直流側(cè)電壓從180 V突增至230 V,從仿真結(jié)果可以看到逆變器輸出響應速度快,具有很好的抗擾動性。圖215 直流側(cè)電壓突增輸出電壓仿真波形 Simulation waveforms of output voltage when DC voltage increases15