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分布式电源并网逆变器系统的设计.pdf
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上传时间: 2019-09-14
详细说明：分布式电源并网逆变器系统的设计pdf,DC-DC变换器是通过半导体阀器件的开关动作将直流电压先变为交流电压，经整流后又变为极性和电压值不同的直流电压的电路，这里要阐述的是中间经过变压器耦合的直流间接变换电路。作为直流母线100V电压必须具有一定的稳定性,不应该随着负载的变化或
电池电压的改变而产生波动。因此必然需要用到反馈的概念。反馈理论的要素包
括三个部分:测量、比较和执行。测量关心的变量,与期望值相比较,用这个误
差纠正调节控制系统的响应
针对DC-DC直流母线硬件结构以及控制方式对被控模型进行数学建模,由
于PWM裝置的数学模型与晶闸管装置一样,在控制系统中的作用也一样。因此,
当开关频率为10kHz时,T=0.1ms,在一般电力自动控制系统中,时间常数这
么
小的滞后环节可以近似一个一阶惯性环节,故其传递函数为:
Ws(s)≈Ks/(TS+1)(5)
这与晶闸管的传递函数完全一致。但需要注意,式(5)是近似的传递函数
实际上PM变换器不是一个线性环节,而是具有继电特性的非线性环节。继电控
制系统在一定条件下会产生自激振荡,这是采川线性控制理论的传递函数不能分
析出来的。根据式(5)结合本设计开关频率10kHz可以建立被控对象数学模型为:
Ws(s)≈(400/9)/(1e-4+1)(6)
由于采用的是数字系统故其传感器传函等效为单位廷时单元,即z-1,构成
直流母线电压的PID控制。下一步是整定PID,如前所述常用PID整定方法有临
界比例法、阶跃响应法。本设计通过利用 Simulink提供的信号约束模块,通过
它的参数整定功能最终整定出符合设计者要求的PID参数。
2.2逆变并网器并网仿真
逆变并网是将逆变器所产生的正弦电压,在同频同相同的情况下进行并
网。并通过锁相环调节并网电压以及电流,使它们达到同相,改善电能质量,从
而提髙传统电网稳定性。针对这一点,本设计建立元件级 Simulink仿真。能有
效减少失误率,提高并网可靠性,因此建立该仿真模型是很有必要的。模型中设
计了相应的PID调节器,并对MPPT算法进行编写相应S函数。
太阳能电池的伏安特性表明在某一确定的日照强度和温度下,太阳能电池的
输出电压和输岀电流之间的关系,简称ⅤⅠ特性。从Ⅴ-Ⅰ特性可以看出,太阳能
电池的输出电流在大部分工作电压范围内近似恒定,在接近开路电压时,电流下
降率很大。
结论本文针对分布式电源并网过程中的直流升压、同步锁相、逆变并网动
态过程,硏究了基于电网特点的FIR数字滤波、交流采样和稳定直流母线电压的
数字PID控制器等技术,提岀了相应的控制策略并进行 Simulink动态仿真,研
究工作对分布式电源并网逆变系统设计理论上具有一定指导作用。
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