太阳能逆变器的消谐控制方法研究.pdf

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太阳能逆变器的消谐控制方法研究谢运祥太阳能学v0125N4=6sin引言PWM玩『一∑甤撒会带来较大的开关损耗,这对于大功率逆变器来说茸随着人们对环境保护意识增强,风能和太阳能发电技术受到广泛重视,太阳能逆变器作为其发电[1]由逆变器实现的三相供电系统可以通过三相桥式逆36可,不过其控制策略相对来说比较复杂,各相之间3单相桥式逆变电路组成的三相供电系统,需要个功率管,主电路系统复杂,不过由于各相相对独立,带不平衡负载能力强,且各相彼此独立,容易控制,因而其灵活性强。在逆变器的控制策略方面,为了实现逆变器的低谐波输出,常采用高频髦萍际酰欢咂涤部9豍控制往往PWM条件下具有较为独特的优势,因为它只需要较低的开关频率,就能够有效地消除逆变器输出的低阶谐波,从而减小了开关损耗,降低了所需滤波器参PWM[2~4]3供电运行的技术方案,并在逆变器中采用消谐PWMN+1并联运行,而且各相彼此独立,使控制系统简单无耦合,不受负载平衡度的影响。根据前面的分析,本文提出的三相太阳能逆变器供电系统如图荆┑缦低车腁、三相分别是由龆懒⒌牡ハ嗲攀侥姹涞缏纷槌桑1203独立的单相桥式逆变电路分别进行,如果对单相桥式逆变电路的功率开关管采用互补控制,则输出PWM2PWM形在四分之一周期碠~。电角度谟蠳个开i。,那么由富氏级数分析可以得出输出电压为:式中口。为,。淠贜个开关角中第是个开254PwM,琋矣口文章编号:一—一D侠砉ご笱У缌ρг海阒摘要:为了降低逆变器的谐波,减小开关频率,以便减小开关损耗,提高逆变器效率,该文提出了在太阳能制方法等,讨论了数字控制技术的分辨率对输出谐波大小的影响。分析和试验表明:对于类似于太阳能逆变器这种电压和频率变化不大的场合,采用消谐控制具有开关频率低、开关损耗小、输出谐波小、滤波器参数和体积小、易于实现闭环控制等优点,是一种极具潜力的控制策略。关键词:逆变器;消谐控制;太阳能中图分类号:A,研。20048收稿目期:一一基金项目:国家自然科学基金项目Aug2004.⋯。
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拥删啡:消谐控制逆变器的系统结构3关角;挖——基波和各次谐波的次数;——输出电压的基波角频率。值得注意的是,式中已经将直流母线电压作了归一处理。设逆变器输出基波电压幅值与输入直流母线电M6=M357幅值为零,即:(3)(4)NNPWM含一韵碌牡徒仔巢āU饩褪窍砅控制PWM的开关频率,即可消除逆变器输出的低阶谐波,有利于减小滤波器的参数和体积,同时也因为开关频率低,开关损耗也相应减小。由于太阳光伏电池的输出电压随太阳光照强度而改变,为了保证系统供电的稳定性和连续性,需要采用蓄电池储能,因此整个太阳能逆变器系统太阳光伏电池系统、蓄电池系统、逆变系统等组成,3为电能,通过充电电路控制蓄电池的充电;蓄电池输出电压经过一级/直流变换电路,将电压提升到逆变电路所需的直流母线电压大小,同时通过/变换电路的预调节,保持逆变器直流母线电压的稳定,以提高逆变器输出性能,减小逆变器电压调节压力;消谐逆变器将直流逆变成交流,并经过低通滤波后,在输出变压器的原边侧可以获得谐波量较小的正弦波电压。为了实现输出电压的闭环调节,从输出变压器的原边侧取输出电压的反馈信号,在控制电路中进行调节,以保持输出电压的稳定。PWM的基波电压计算出来的,但是此计算过程需要求解方程组,十分复杂,因此本文