基于Matlab 的孤立逆變源的設計方案

3.1 逆變源仿真結果

根據表1 的參數設置進行建模仿真，仿真開始后，逆變電源在很短暫的時間就達到了穩態運行，經測量模塊2測量輸出的電流Iabc 和電壓Vabc ,測量模塊1測量輸出的電流Iabc1 ,以及調制系數m 的輸出波形如圖7、圖8所示。

逆變電源運行達到穩態后，由圖7輸出的電壓和電流波形分析可知，逆變電源達到穩后的運行狀態非常穩定，達到了預期的效果。由圖8可知，調制系數m 在經過短暫的震蕩之后收斂到0.85~0.9穩定的區間，表明了調制控制的穩定性。

3.2 電壓控制PI仿真結果

逆變電源運行達到穩態后，電壓外環控制模塊的PI調節的輸入信號及經過PI調節后的輸出信號如圖9所示。由圖9 的輸出波形可知，輸入到PI的Vd,Vq 信號經過短暫的波動收斂到0,并輸入到PI調節器中，經PI調節器調節后輸出較為穩定的誤差信號，作為電流內環控制的基準信號，保證了電流內環控制的穩定性。

3.3 電流控制PI仿真結果

逆變電源運行達到穩態后，電流內環控制模塊經過PI 調節后的輸出Vd,Vq 和電壓Uabc 的波形如圖10 所示。

在電流內環調節中，電流經d-q 變換得到信號與經電壓外環控制后輸入的基準信號作比較，比較結果作為電流控制環的PI調節輸入信號，經PI調節后輸出穩定的控制信號Vd,Vq,如圖10所示，輸出信號經過短暫的震蕩收斂到了一個穩定的狀態，表明了電流內環控制系統穩定性。輸出的電壓Uabc作為PWM發生器的輸入信號，經過PWM發生器離散化之后產生PWM控制信號，形成一個閉環控制系統，保證了整個控制系統的穩定運行。

4 結語

本文通過分析分布式發電作為高效、清潔的發電方式，以其具有投資少、可與環境兼容等優點，及其在微電網中得到了廣泛的應用。逆變電源作為微電網的重要組成部分，其設計運行的穩定性、有效性和可行性，直接會影響到整個微電網供電的電能質量。方案設計的電壓外環和電流內環雙環控制的逆變電源，電壓外環可以增加系統的穩定性和消除靜態誤差，電流內環可以提高系統的快速性和動態特性。采用PI 控制策略，利用Matlab 軟件建立了實驗仿真平臺。仿真結果表明，本方案所設計的逆變電源具有很好的穩態性能和動態性能，控制系統設計合理穩定，參數的選擇合理有效。