单台并网变流器的主电路及其控制原理如图1所示。
图1 单台并网变流器及控制框图
图中:Vdc为直流侧电压;uinv为变流器交流侧逆变输出电压;L和RL分别为并网滤波电感及其等效电阻;ig为变流器输出电流;upcc为公共并网点(Point of Common Coupling, PCC)电压;Lg为电网等值电感;ug为电网电压;f为用于改善变流器启动性能和电网电压谐波抑制能力的电压前馈通道;GPR(s)为电流控制器,这里采用对交流信号具有较强跟踪能力的比例谐振(proportional resonant,PR)控制器,其在谐振频率处具有较大的增益,可大大减小稳态跟踪误差;GF(s)为用于电压采样的低通滤波器;并网电流给定不影响电流环的稳定性,此处以无功发生器为例,指令电流中包含了用于维持直流侧电压稳定的有功电流分量和设置的无功电流分量。 首先将图1中的系统看作并网变流器和电网两个子系统,不考虑图1中PCC点右侧电网时可得以PCC点电压为扰动量时的并网电流控制框图如下所示:
图2 变流器输出电流控制框图 图中:GPWM(s)为数字控制和PWM调制环节引入的总延时,通常取1.5个开关周期[8]。GL(s)为被控对象
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