非線性電感在并網逆變器中的應用

　　摘要：在分析了無差拍控制電壓源與電流源輸出的逆變器基本原理的基礎上，計算了該方法在單極性調制下輸出濾波電感的取值，并分析了單極性調制方案下輸出電流過零點處失真形成的原因。通過仿真建模研究了電感的非線性特性對輸出電流畸變的影響，提出了在模型中對非線性電感的感值進行補償的辦法，最后通過仿真和實驗驗證了該方法的可行性。

　　引言

　　目前常見的逆變器有離網型和并網型兩種，其中并網型逆變器在光伏發電系統及能量回饋系統中具有廣泛的應用，其具有造價低，輸出電能穩定等優點，應用前景廣闊。在諸多的并網逆變器控制方法中，無差拍控制以其優良的動態響應及較低的電流波形畸變率，非常適用于并網型逆變器控制。

　　無差拍控制是一種基于電路模型的控制方法，其基本思想是：根據上一周期的采樣值，用模型計算出要達到指定狀態和輸出所需的脈沖波的占空比。由于無差拍控制以電路模型為基礎，當電路模型參數不準時會使逆變器的輸出惡化，甚至出現不穩定的情況，所以對于采用該種控制方法的逆變器輸出濾波電感的設計至關重要。本文通過分析研究，建立了并網逆變器無差拍控制的數學模型，并通過MATLAB軟件仿真，驗證了輸出濾波電感與控制模型不匹配及電感的非線性對逆變器輸出性能的影響。

　　無差拍電流控制原理

　　由圖1可知，逆變器輸出的電壓回路方程為

　　 　(1)

　　離散后為：

　　  (2)