一種單相兩級式光伏并網(wǎng)逆變器控制策略
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單相兩級式光伏并網(wǎng)逆變器與單級式相比，雖然結構復雜，但前、后級可分開(kāi)控制，控制方法較簡(jiǎn)單。而且前級DC／DC變換器選用不同的拓撲結構可滿(mǎn)足不同的太陽(yáng)能電池輸入電壓，應用起來(lái)比較靈活。對于單相兩級式光伏逆變器，除了要實(shí)現MPPT和并網(wǎng)逆變外，還必須將連接前后級的母線(xiàn)電容電壓控制在一定范圍內。電壓太低滿(mǎn)足不了并網(wǎng)逆變要求，電壓高則母線(xiàn)電容耐壓也高，體積大。若控制不當，母線(xiàn)電容將一直升高到高出電容耐壓，導致“母線(xiàn)電容崩潰”。
2 雙PI環(huán)控制
單相兩級式光伏并網(wǎng)逆變器通常前級采用MPPT控制，后級采用電流內環(huán)、母線(xiàn)電壓外環(huán)的雙環(huán)PI環(huán)控制，其典型控制簡(jiǎn)圖如圖1所示。其中電流內環(huán)控制框圖如圖2所示。
并網(wǎng)電流ig與參考電流igref的誤差經(jīng)調節后與高頻三角載波交截，得到驅動(dòng)信號驅動(dòng)逆變橋，實(shí)現電流跟蹤。GiPI(s)為PI環(huán)節傳遞函數；KPWM／(0．5sTs+1)為采用PWM控制的逆變橋傳遞函數，可等效為慣性環(huán)節，KPWM為PWM及主電路增益；1／(sTs+1)為采樣延時(shí)和PWM控制滯后的小慣性環(huán)節。
將采樣延時(shí)環(huán)節和PWM裝置延時(shí)環(huán)節合并，由于開(kāi)關(guān)頻率較高，合并后s2的系數遠小于s的系數，可以將該項忽略，簡(jiǎn)化為一階慣性環(huán)節：1／(1．5sTs+1)。
等效電壓外環(huán)控制框圖如圖3所示，Udc為直流母線(xiàn)電壓；GuPI(s)為PI環(huán)節的傳遞函數；1／(Cs)為濾波電容的傳遞函數；Gi(s)為電流內環(huán)的閉環(huán)傳遞函數。
根據以上電流環(huán)的設計，可得簡(jiǎn)化等效閉環(huán)傳遞函數為：Gi(s)=1／(1+3sTs)；同樣將采樣延時(shí)和電流環(huán)傳遞函數合并等效為：1／(1+4s Ts)。
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