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Matlab孤立逆变电源设计方案解析

消耗积分:1 | 格式:rar | 大小:0.5 MB | 2017-11-17

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基于Matlab软件平台，采用双环控制策略设计的逆变源，利用Matlab-Simulink-SimPowerSystems的工具箱进行建模仿真，验证了本文所设计方案的可行性和有效性。
　　0引言
　　随着太阳能、风能等可再生能源的发展，分布式发电以其环境污染少、能源综合利用率高、供电可靠等优点，逐渐成为了各国家竞相研究的热点，在美国、欧洲等技术成熟的国家和地区，以将其广泛应用在微电网中。逆变电源作为一种有效的电力供应源，成为了微电网的重要组成部分，并在微电网的研究和实施中得到了广泛的应用。
　　本文设计的基于PWM的孤立逆变电源，其控制模型采用电压外环和电流内环双环控制策略，电压外环和电流内环均采用PI控制方式。应用Matlab软件建立实验模型进行仿真，通过仿真验证了控制系统设计方案的合理性，以及双环控制策略的应用效果，分析仿真结果证明了系统设计方案的合理性和有效性。
　　1 PWM逆变器的威廉希尔官方网站 结构和工作原理
　　在交-直-交变频器中，通常要求直流威廉希尔官方网站 采用可控硅整流威廉希尔官方网站 ，如图1（a）所示。逆变输出的电压Uo的大小可以通过改变Ud的大小来控制。通过对逆变器触发威廉希尔官方网站 频率的控制，可以改变输出电压Uo的频率。但是，这种变频威廉希尔官方网站 存在有缺陷：如果输出的交流电压为含有较多谐波的矩形波，这无论是对负载或是交流电网都是不利的；如果输出功率用相控方式来调节，就会使输入功率因数降低，同时由于有滤波大电容存在于中间直流环中，使得调节输入功率时惯性较大，系统响应缓慢。
　　为解决上述缺陷，可以采用如图1（b）所示的变频威廉希尔官方网站 。这种威廉希尔官方网站 通常称为PWM（Pulse Width Modula-tion）型变频威廉希尔官方网站 ，其基本的工作原理是对逆变威廉希尔官方网站 中开关器件的通断进行有规律的控制，使输出端得到等幅不等宽的脉冲列，并用这些脉冲列来替代正弦波。按要求的规则对脉冲列的各脉冲宽度进行调制，既可改变威廉希尔官方网站 输出电压的大小，又可以改变输出电压的频率。
　　Matlab孤立逆变电源设计方案解析
　　2孤立逆变源双环控制策略
　　如图2所示，为设计的基于PWM孤立逆变源的电压电流双环控制原理图。控制外环为电压控制环，电压Vabc的反馈值由测量模块2测得，并与给定的参考值进行比较，误差信号经过PI控制器调节后作为电流内环基准；控制内环为电流控制环，由测量模块1测得的反馈的电流值Iabc1与电流基准进行比较产生的误差信号，经过PWM发生器离散化之后产生PWM控制信号。
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