單相逆變器并網(wǎng)工作原理分析與仿真-資料下載頁
2025-06-26 12:57本頁面
【正文】 逆變器輸出的并網(wǎng)電流基本保持不變，只是因?yàn)橹绷鱾?cè)電壓的增大使得并網(wǎng)電流紋波變大，此時(shí)該并網(wǎng)逆變器具有單周控制的快速抑制輸入信號擾動(dòng)的特點(diǎn)。圖210所示為通過恒值給定方式給定時(shí)，直流側(cè)電壓突變情況下的輸出并網(wǎng)電流仿真波形。當(dāng)、選定時(shí)，若直流積分量為一個(gè)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(shí)，直流側(cè)電壓的波動(dòng)將不會(huì)改變直流積分量大小。此時(shí)，若實(shí)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(dāng)于增大了，則逆變器輸出正弦電流會(huì)自動(dòng)減?。环粗?，當(dāng)逆變器直流側(cè)電壓升高時(shí)，則相當(dāng)于減小了，逆變器輸出正弦電流增大。同樣令仿真時(shí)間 ms時(shí)，直流側(cè)輸入電壓從200 V突減至180 V，在 ms時(shí)，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(dòng)調(diào)節(jié)輸出并網(wǎng)電流的能力，達(dá)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(shí)采用常量進(jìn)行積分更有利于優(yōu)化系統(tǒng)性能。圖210 恒值給定時(shí)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(shí)電網(wǎng)電壓和逆變器輸出并網(wǎng)電流仿真實(shí)驗(yàn)波形。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)對逆變器的沖擊電流，從而減小電網(wǎng)故障時(shí)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(shí)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(diǎn)，毋需使用復(fù)雜的孤島保護(hù)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(hù)方案，該逆變器并網(wǎng)系統(tǒng)便可具有良好的孤島保護(hù)功能。 獨(dú)立工作模式仿真實(shí)驗(yàn)研究圖213為基于定頻積分的逆變器獨(dú)立工作模式時(shí)的仿真電路圖。與逆變器并網(wǎng)工作模式時(shí)相比，獨(dú)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(shí)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(diǎn)：(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(gè)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(dú)立工作仿真電路 Simulation circuit of standalone system圖214為逆變器獨(dú)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(yīng)用在獨(dú)立工作模式時(shí)，也可以保證逆變器正常工作。圖214 獨(dú)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(dòng)時(shí)，逆變器獨(dú)立工作的輸出電壓仿真波形。在仿真時(shí)間 ms時(shí)，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(yīng)速度快，具有很好的抗擾動(dòng)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
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