高频隔离型光伏离网单相逆变器控制算法分析与仿真模型

一、引言

随着可再生能源技术的不断发展,光伏离网系统在电力系统中扮演着越来越重要的角色。高频隔离型光伏离网单相逆变器作为其中的关键设备,其控制算法的优劣直接关系到系统的稳定性和可靠性。本文将围绕高频隔离型光伏离网单相逆变器的控制算法展开,并探讨其C代码与仿真模型的构建。

二、逆变器主电路设计

与传统非隔离型光伏逆变器相比,高频隔离型光伏离网单相逆变器在前级电路设计上采用了高频移相全桥电路来实现升压+隔离。相较于传统的升压电路,高频移相全桥电路具有更高的升压效率,同时通过高频信号的传递实现了对电网的隔离,提高了系统的安全性。DC70~150V输入,AC220V 50Hz输出,满足了离网系统对电源稳定性和可靠性的要求。

三、控制算法介绍

1. 主回路DC DC+DC AC控制策略

在前级控制算法上,高频隔离型光伏离网单相逆变器采用了“PI+R”控制器。其中,“PI”代表比例积分控制器,用于稳定直流母线电压;而“R”为100Hz的谐振控制器,主要用于抑制直流母线电压的二次纹波。这种控制策略有效地提高了直流母线电压的稳定性,减少了纹波对负载的影响。

2. 双闭环dq解耦+前馈补偿控制策略

为了提高后级DC AC单相逆变器的输出电压品质,提高逆变器的抗负载扰动性能,采用了基于SOGI二阶广义积分器的双闭环dq解耦+前馈补偿控制策略。SOGI二阶广义积分器是一种先进的控制算法,能够实现对系统动态特性的精确控制,有效地提高了逆变器的输出电压品质和抗负载扰动性能。

四、仿真模型构建

为了验证和控制算法的正确性和有效性,本文采用了仿真模型进行验证。仿真模型采用S函数调用的方法,将控制算法C代码直接在模型里进行调用来仿真。仿真结果验证了算法的优越性,证明了其在高频率和高压环境下能够稳定运行,并具有良好的抗扰动性能。

五、结论

高频隔离型光伏离网单相逆变器的控制算法是其在电力系统中稳定运行的关键。本文从逆变器主电路设计、控制算法介绍以及仿真模型构建等方面进行了深入的分析和探讨,为实际工程应用提供了有益的参考。未来,随着技术的不断进步,我们期待高频隔离型光伏离网单相逆变器能够更好地服务于电力系统的稳定、可靠、高效运行。

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