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1、分布式發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)逆變器的控制策略研究12吳春秋，唐慧妍（1.海軍駐上海江南造船（集團）有限責任公司軍事代表室，上海201913;2.中國船舶重工集團公司第七一一研究所，上海201108）摘要：本文針對于LCL型三相并網(wǎng)逆變器的控制策略進行展開，重點分析三相并網(wǎng)逆變器在不同坐標系下的控制特性，最后基于SABER軟件搭建10kW系統(tǒng)進行仿真驗證。關(guān)鍵詞：分布式發(fā)電系統(tǒng)；LCL；并網(wǎng)逆變器中圖分類號：TM464文獻標志碼：ADOI：10.16443/j.cnki.31-1420.2015.04.018ControlStrategyResearchonGrid
2、-connectedInverterUsedinDistributedGeneratorSystem12WUChun-qiu,TANGHui-yan(1.NavalMilitaryReprentativeOfficeinJiangnanShipyard(Group)Co.,Ltd.,Shanghai201913,China;2.No.711ResearchInstitute,CSIC,Shanghai201108,China)Abstract:ThispaperintroducesthecontrolstrategyofLCLthreephasegrid-
3、connectedinverter.Thecontrolcharacteristicsofthethreephasegrid-connectedinverterindifferentcoordinatesareanalyzed.Finally,one10kWsystemisbuiltbySABERanditisverifiedbysimulation.Keywords:distributedgeneratorsystem;LCL;grid-connectedinverter0引言方式，基于交流母線線的組網(wǎng)方式和基于混合母線的隨著能源危機與環(huán)境污染問題日益嚴
4、峻，以太陽組網(wǎng)方式?；谥绷髂妇€的組網(wǎng)方式以其控制簡單，能、風能為代表的可再生能源以其無污染、資源無枯擴容方便，易于實現(xiàn)獨立/并網(wǎng)雙模式運行等優(yōu)勢成為竭等優(yōu)勢將在未來能源格局中扮演重要角色。基于可中小容量的分布式發(fā)電系統(tǒng)的首選方案。再生能源的分布式發(fā)電系統(tǒng)(Distributedgenerating并網(wǎng)逆變器作為DGS與電網(wǎng)的接口設(shè)備，直接影system，DGS)與環(huán)境相兼容，發(fā)電方式靈活，可滿足響入網(wǎng)電能質(zhì)量。通常三相并網(wǎng)逆變器按照濾波器結(jié)用戶的特殊需求，可廣泛應(yīng)用于偏遠地區(qū)供電。分布構(gòu)劃分由L型和LCL型。相比于L型濾波器，LCL濾式發(fā)電系統(tǒng)與集中供電
5、系統(tǒng)結(jié)合將形成一個高效，靈波器高頻衰減特性更好，在獲得同樣的控制效果時，活的電力系統(tǒng)，提高了可再生能源的利用率，可有效LCL濾波器的體積更小，因此，更適合大功率場合。[1]改善電力系統(tǒng)的供電可靠性和提高供電系統(tǒng)容量。三相并網(wǎng)逆變器是一個多變量、高階、相互耦合分布式發(fā)電系統(tǒng)的組網(wǎng)方式多種多樣，通常按照的系統(tǒng)，采用坐標變換來可以減少系統(tǒng)的階數(shù)?；趨R流母線的類型可以分為三類：基于直流母線的組網(wǎng)同步旋轉(zhuǎn)d-q坐標變換，系統(tǒng)的控制量為直流量，使用作者簡介：吳春秋（1977-），男，工程師。研究方向：船舶自動化。2015/4機電設(shè)備80AcademicResearc
6、h技術(shù)交流傳統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器即可獲得零穩(wěn)態(tài)誤差的控制效果，但?ducd11=?+iiωV?1d2dCqLCL型三相并網(wǎng)逆變器在d-q坐標系下存在耦合，要?dtCC?（4）精確設(shè)計控制系統(tǒng)，需要對系統(tǒng)解耦?；陟o止α-β?ducq11=??iiωV??1q2qCd坐標變換，三相并網(wǎng)逆變器可以等效為兩個單相并網(wǎng)dtCC逆變器，系統(tǒng)在α軸和β軸上相互獨立，不存在耦合，通過abc/αβ坐標變換后，系統(tǒng)狀態(tài)方程為：但是α-β坐標系下，系統(tǒng)控制量仍為交流量，因此，系?di1k=??11vivR1?Kkc1kdtLLL統(tǒng)不易實現(xiàn)零穩(wěn)態(tài)誤差控制。本文重點討論d-q及α-β?
7、121?di11R坐標系下并網(wǎng)逆變器的控制特性，分析d-q坐標系下的?2k=??viv1（5）ck2kskdtLLL耦合量對系統(tǒng)性能的影響以及合理的解耦方式，基于?222?dv11SABER仿真平臺，搭建10kW系統(tǒng)，并進行仿真驗證。?ck=?ii12kk?dtCC1LCL型并網(wǎng)逆變器的數(shù)學模型式中，k=α、β。可以看出，d-q坐標下，系統(tǒng)存在強耦合，若需要精確設(shè)計控制器，需要對系統(tǒng)解LCL型并網(wǎng)逆變器主電路拓撲如圖1所示。選擇耦。α-β坐標下，系統(tǒng)在α軸和β軸上相互獨立，三相電感L1和L2的電流，以及電容電壓為狀態(tài)變量，即可并網(wǎng)逆變器可以等效為兩個單相并
8、網(wǎng)逆變器。得到系統(tǒng)的狀態(tài)方程為：?di1k11R1=??viv?k
