基于混合坐标系的单相逆变器控制及振荡抑制方法

• 作者: 董德智 吴园园 张涛 王悦
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 单相逆变器 混合坐标系 比例控制器 PI控制器 Posicast控制
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 大功率电力电子与智能输配电|High-power Electrical Electronics and Intelligent Transmission and Distribution
• 页码范围: 257-268
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20210934

摘要

针对单相逆变器交流跟踪能力不足、谐振峰易导致输出振荡的问题,提出一种基于混合坐标系的双环+Posicast控制策略.首先引入一种基于指令信号的输出电压正交分量无延时构造方法,构建混合坐标系下电压、电流双闭环逆变控制系统,输出电压外环和电感电流内环分别在旋转坐标系和静止坐标系下实现.建立了静止坐标系下控制系统数学模型,在考虑正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)及数字计算等环节延时的前提下,分析了电流控制环路比例控制器参数的设计方法及约束条件,阐述了电流内环对逆变系统谐振峰的抑制作用,并引入Posicast控制,进一步消除逆变器的残留振荡.其次,以稳定裕度为指标,分别给出电压控制环路PI控制器比例和积分参数的设计方法,采用负载电流前馈解决负载扰动对逆变输出的影响.再从负载适应性和鲁棒性2个方面论证了所构建的逆变控制系统的良好性能.最后通过仿真和实验验证了所提控制策略及理论分析的正确性和有效性.