实时电流跟踪型并网逆变器谐波抑制方法.pdf

第24卷 第5期 沈 阳 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Vo1．24，No．5 2012年 1O月 JournalofShenyangUniversity(NaturalScience) Oct． 2012 文章编号 ：1008—9225(2012)05—0044—07 实时电流跟踪型并网逆变器谐波抑制方法 王湘明h，周 翔h，胡维哲。，董磊书 (1．沈阳工业大学 a．信息科学与工程学院，辽宁 沈阳 110178；b．自控技术研究所，辽宁 沈阳 110027； 2．辽阳供 电公司，辽宁 辽阳 111000) 摘 要 ：提出了一种改进的带非线性负载的三相并网逆变器谐波抑制方法，此方法不仅简单，而且与传 统的谐波抑制方法相比具有较强的鲁棒性．利用检测电流的方式以及两个PI控制器的调节作用实现谐波电 流的实时跟踪．通过 Matlab／Simulink仿真结果表明提出的实时电流跟踪型并网逆变器谐波抑制策略不仅可 以抑制非线性负载带给电网的谐波干扰，而且当负载大小变化后仍可以实现有效抑制． 关 键 词：并网逆变器；实时电流跟踪；非线性负载；谐波抑制 中图分类号：TM 464 文献标识码：A 并网逆变器常采用三相 电压型桥式逆变 电 为公共连接点在距各种负载远端，可以理解为近 路，但其控制系统较为复杂，并且直接影响整个系 似不带负载．在这样的并网逆变器控制系统中，控 统的性能．针对逆变器网侧 电流的控制性能对控 制策略包含两个关键部分，即控制逆变器输出和 制系统性能的优劣起到决定性作用这一特性，文 控制直流侧电压恒定，其中，直流侧 电压的恒定控 献Eli提出了一种对三相并网逆变器的输出电流 制以基于最大功率跟踪 (MPPT)策略最为流行． 进行滞环控制的策略，这种控制方法实现简单、响 在直接 电流控制 中，一路 电流 的参考信号 由 应快．文献E2]提出了一种并网逆变器正弦波脉宽 MPPT算法给定，另一路参考信号近似给定为0． 调制 (SPWM)控制策略，采用此控制策略和后级 为了消除电流的稳态误差，必须进行解耦控制，不 LC滤波电路可以获得较好的正弦波电压输出， 可避免地要对电网电压锁相．而实际情况并非如 但其直流电压利用率低．文献[3—5]从并网逆变 此理想，如周波变流器和电机变速驱动装置等已 器的控制策略应用现状考虑，对并网逆变器空间 知和未知的谐波源负载有很多，这是逆变器并网 矢量脉宽调制 (SVPWM)控制技术进行了研究， 必须面对的问题． 得出其开关频率固定、具有更低 的高次谐波和 电 图1为三相并网逆变器拓扑结构，并网逆变 压利用率高等优点．针对复杂的负载类型，研究人 器将直流电转换后并人电网．拓扑采用三相全桥 员已经提出了一些解决方案，例如文献E6]提出了 式逆变电路，逆变桥输出经过滤波电感、电容连接 一 种带非线性负载的逆变器控制方案，该方法在 到电网上，电网同时连接到由二极管整流桥构成 一 定程度上解决了未接人 电网时的谐波抑制问 的非线性负载上，此非线性负载的电流包括基波 题．本文在前人研究的基础上，将空间矢量脉宽调 部分和高次谐波电流部分． 如图1所示的逆变器主电路微分方程可以描 制技术应用在带非线性负载的并网逆变器中，提 述为 出了一种并网逆变器的实时电流跟踪控制方法， ，| 并着重介绍了逆变系统的实时电流跟踪控制原