一种基于dq双闭环控制的离网逆变器的仿真实现

前言：

我的目的是想学习和了解微电网中逆变器的并联控制方法，经过一段时间的查阅文献，我了解到目前并联控制的实现在文献中出现频次较高的方法是：一种是下垂控制和输出增加虚拟阻抗的方法，使得输出阻抗呈感性来优化并联性能，另外一种是虚拟同步发电机VSG的方法，引入VSG的惯性环节来优化并联性能。

在之前的推文中我更新了下垂控制的基本实现，可见：《基于下垂控制的逆变器并联的原理，实现和仿真 P1》，在这里我是把逆变器当作可控电压源用来简化分析。但为了能建立完整的逆变器并联分析调试模型，我需要先把逆变器的闭环控制实现，最后再把功率潮流控制和逆变器闭环控制的模型结合起来，也就是微网中常见三环控制方法：功率>电压>电流。

使用dq坐标坐标系来简化闭环控制设计，下图是参考文献1 提出的dq坐标系的离网逆变器的双闭环控制模型，可以很容易的搭建闭环控制：

控制实现，下图中的e_D/e_Q是逆变器输出侧的电压，i_D/i_Q是逆变器的电感电流，使用外环控制逆变器的e_DQ，内环控制逆变器的电感电流i_DQ，内环输出控制dq根据theta转为abc，再经过SVM调制后输出到PWM模块。

控制器输出：

PWM部分使用载波上下叠层调试，具体实现可见：《T型三相三电平整流器的控制实现和仿真》

输出：

至于使用dq控制最关键的theta，是使用的ramp来实现，后面做三环控制时，这里会作为关键的控制变量，这个我们第三篇再聊。

母线700V，逆变器输出300V幅值，50Hz频率，负载24KW阻性负载，系统：

运行：

母线700V，逆变器输出300V幅值，50Hz频率，负载24KW阻性和10mH电感负载：

母线700V，逆变器输出300V幅值，50Hz频率，负载24KW阻性和100uF电电容负载：

小结：简单的实现了dq坐标系的离网电压源逆变器控制，为下一步研究微电网的逆变器并联控制策略建立了基础。RCD负载和潮流控制后续有了进展再更新，谢谢观看。

回复关键字：TNPC_INV_TEST1 获得仿真模型

参考文档：

1，微网中三相逆变器无互连线并联新型下垂控制策略  阚志忠，张纯江，薛海芬，董杰，邬伟扬    中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.31 No.33 Nov.25, 2011

关于本人：

我是杨帅，有多年电源硬件和软件开发经验，熟悉各种电源仿真软件的使用，包括模拟控制方向的Pspice和Simplis，以及数字控制使用MatlabPlecs。熟悉PSFB，CLLC，DAB，PFC等功率架构的拓扑，控制算法，环路设计，数年来一直从事电力电子仿真技术研究与应用推广，致力于实现让天下没有难搞的电源仿真而努力。

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