寬輸入逆變器控制策略研究.pdf

1、分布式發(fā)電作為傳統(tǒng)發(fā)電模式的有益補(bǔ)充，具有環(huán)境污染小，傳輸效率高的優(yōu)勢。太陽能和燃料電池是分布式發(fā)電的重要能量來源，但其輸出易受外界環(huán)境的影響，外特性軟，因此功率調(diào)整單元逆變器應(yīng)具有寬輸入電壓的能力。
　　本文針對雙模式工作的寬輸入逆變器，研究了其控制策略實(shí)現(xiàn)方案。提出了適合寬輸入逆變器的雙模態(tài)統(tǒng)一SPWM調(diào)制策略，實(shí)現(xiàn)了兩種工作模式的平滑切換和統(tǒng)一控制；針對傳統(tǒng)PI和PR控制在非線性負(fù)載和雙模態(tài)下控制器設(shè)計(jì)困難的問題，通過引入重

2、復(fù)控制器，基于統(tǒng)一SPWM調(diào)制和輸入電壓解耦策略，詳細(xì)討論了重復(fù)控制器補(bǔ)償函數(shù)的設(shè)計(jì)方法，分析表明，合理設(shè)計(jì)補(bǔ)償函數(shù)，重復(fù)控制器可以有效抑制上述周期性擾動(dòng)。介紹了重復(fù)+PI控制器的寬輸入逆變器并網(wǎng)控制方案和重復(fù)控制器補(bǔ)償函數(shù)設(shè)計(jì)方法，分析表明，通過構(gòu)建“內(nèi)環(huán)”來構(gòu)造重復(fù)控制器的等效受控對象，并對其進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償，補(bǔ)償后的等效受控對象滿足重復(fù)控制器的要求。由于寬輸入逆變器電壓增益有限，為拓寬其對低輸入電壓的適應(yīng)范圍，提出了耦合電感寬輸入逆變

3、器拓?fù)?，研究了恒升壓比調(diào)制策略，分析了電路的工作原理，適時(shí)修正耦合電感的占空比，可以使電路增益保持恒定。基于該電路，研究了雙模式調(diào)制策略，介紹了該策略的實(shí)現(xiàn)方法，并與恒升壓比調(diào)制方法進(jìn)行了對比，分析表明在輸入電壓低于交流輸出電壓峰值時(shí)，雙模式調(diào)制策略使得電路直接能量傳遞時(shí)間更長，且開關(guān)管高頻工作時(shí)間更短，有利于提升電路效率。最后，搭建了原理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了寬輸入逆變器在獨(dú)立負(fù)載及并網(wǎng)條件下閉環(huán)控制策略的有效性和基于耦合電感寬