三相并網逆變器無差拍解耦控制方法

3 仿真研究
為驗證這里電流無差拍解耦控制策略的正確性，在Matlab／Simulink的仿真平臺中搭建了三相并網逆變器的仿真模型。參數為：直流母線電壓500 V，電網相電壓有效值220 V，電網電壓頻率50 Hz，變壓器為升壓型隔離變壓器，三相濾波電感12 mH，交流側總電阻0．01 Ω，開關頻率9 kHz。
條件1 開始時刻，給定有功功率Pref=2 kW，給定無功功率Qref=0，在0．2 s時，Pref=10 kW，Qref=0。圖3a為Pref突變時a相電壓、電流仿真波形。

條件2 開始時刻，Pref=10 kW，Qref=0，在0．2 s時，Pref=10 kW，Qref突變為5 kvar。圖3b為Qref突變時a相電壓、電流仿真波形。
由圖可見，無差拍解耦控制不僅能實現P，Q的解耦控制，同時還具有快速的動態響應。

4 實驗結果
對所提出的無差拍解耦控制進行實驗驗證。實驗參數為：直流母線電壓500 V，電網相電壓有效值220 V。變壓器為升壓型隔離變壓器，IGBT開關頻率為9 kHz，死區時間為2μs，交流側濾波電感為12 mH。逆變器主控芯片為TMS320F28335，CPU時鐘頻率為150 MHz。該芯片是一種浮點芯片，與以前定點DSP相比，具有成本低，精度高，功耗小，A／D轉換更精確、快速等特點。圖4a為逆變器單位功率因數運行時實驗波形，圖4b為逆變器進行無功補償時實驗波形。實驗結果表明，無差拍解耦控制能快速準確地跟蹤電網電壓，并網電流波形良好，不僅能運行于單位功率因數，而且還能對電網進行無功補償。

5 結論
針對三相并網逆變器的特點，提出了一種新型無差拍控制策略。仿真和實驗結果表明，這里提出的無差拍解耦控制策略計算簡單，易于實現，控制精度高，具有良好的動態響應和穩態特性。不僅可以滿足向電網輸入高功率因數、高質量電能的要求，而且還可以對電網進行無功補償。在太陽能發電、風力發電等可再生能源發電過程中具有較高的應用價值。