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三相逆变器控制算法详细设计的报告
目录
1 - Introduce 6
1.1 - Background 6
1.2 - Referenced documents 6
1.2.1 - Internal documents 6
1.2.2 - External documents 6
2 - 系统主电路及控制框图 7
3 - DQPLL设计 8
3.1 - 锁相环控制模型 8
3.2 - 控制器参数设计 12
3.2.1 - C(s)、F(s)的设计 12
3.2.2 - 全通滤波器A(S)设计 14
4 - INV控制设计 16
4.1 - 控制器模型 16
4.2 - 控制器参数设计 17
4.2.1 - 电流内环参数设计 18
4.2.2 - 电压外环参数设计 19
4.2.3 - 仿真结果 21
5 - BOOST控制设计 24
5.1 - TL-BOOST特性分析 24
5.2 - 控制器设计 26
5.2.1 - 电流环设计 28
5.2.2 - 电压环设计 29
5.3 - 仿真结果 30
6 - 孤岛检测 31
6.1 - 孤岛效应 31
6.2 - 电网模型特性 31
6.3 - 孤岛检测原理 32
6.4 - 相位扰动法 33
6.5 - MATLAB仿真 37
6.5.1 - 仿真1: 38
6.5.2 - 仿真2: 39
6.5.3 - 仿真3: 41
6.6 - 多机并网情况下孤岛检测 41
6.6.1 - 双机仿真1: 43
6.6.2 - 双机仿真2: 46
6.6.3 - 双机仿真3: 48
7 - MPPT设计 50
7.1 - MPPT的功能 50
7.2 - 扰动观察法 50
7.3 - 改进的扰动观察法 51
7.4 - MPPT 放在BOOST前面MATLAB仿真: 51
7.4.1 - 仿真1: 51
7.4.2 - 仿真2: 52
7.4.3 - 仿真3: 53
7.4.4 - 仿真4: 53
7.4.5 - 仿真4: 54
7.4.6 - 小结 54
7.5 - 再改进: 54
7.5.1 - 仿真1 54
7.5.2 - 仿真2 55
7.5.3 - 仿真3 56
7.5.4 - 仿真4 56
系统主电路及控制框图
图2-1 主电路图
图2-2系统框图
设计规格
输入电压:430~900VDC;输出电压:400VAC;功率等级:50KW;开关频率:8kHz;输出频率:50/60Hz。
DQPLL设计
锁相环控制模型
在理想情况下,三项市电的相电压可表示为:
(3-1)
三项相电压由abc静止坐标系到αβ复平面坐标系的转换关系为:
(3-2)
αβ复平面坐标系再到dq同步旋转坐标系下的坐标变换关系为:
(3-3)
其中,上式(3-3)中的同步旋转坐标系变换用到的即为市电锁相角。
将(3-1),(3-2)代入(3-3),可以计算出同步旋转坐标系下的电压分量为:
(3-4)
从(3-4)式可以看出,旋转坐标系下的电压分量可以反映出市电真实相位角和锁相角之间的误差信息,因此,通过求取旋转坐标系下的向量和,就可以间接知道市电相角与锁相角之间的误差信息,经控制其C(s) 后得到频率调节量,然后与标称频率叠加经积分得到锁相角。标称频率作为前馈控制量其作用是提高调节速率,缩小控制调节量的变换范围。这样利用图3-1所示的闭环控制,就可以达到锁相的目的。
图3-1 闭环锁相控制框图
利用3-4式中的关系式,如果很小,可以将图1所示的锁相控制回路在平衡点处线性化后简化为图2所示的控制模型框图。这样,所想系统就是一个典型的线性控制问题,通过设计合理的控制器C(s)就可以获得期望的锁相性能。
图3-2 简化后的锁相控制框图
图3-2所示的控制回路闭环传函为:
(3-5)
从式(3-5)可以看出,若设计控制器C(s)为简单的比例控制,则闭环系统是稳定的惯性环节,对
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