
两电平三相光伏并网逆变器——基于受控电流源光伏电池及LCL滤波的电压电流双闭
环控制
光伏电站并网逆变器的控制就像在跳一支精密电子舞,既要保证能量传输效率,又要伺候好电网这
个严格的主子。今天我们拆解一个典型的两电平三相拓扑,看看它怎么用LCL滤波和双闭环控制玩转并网
操作。
先看主电路结构。直流侧用受控电流源模拟光伏阵列的输出特性,这可比固定电压源真实多了。下
面这段MATLAB代码片段展示了如何构建光伏特性曲线:
```matlab
function I = PV_Current(V, G, T)
Isc = 5.2 * (G/1000); % 短路电流随光照变化
Voc = 32 + 0.08*(T-25); % 开路电压温度补偿
I = Isc - (Isc/(0.8*Voc)) * V; % 简化线性模型
end
```
这个模型虽然简化,但能准确反映光照强度G和温度T对输出特性的影响。实际工程中需要用更精确
的双指数模型,但调试阶段用线性模型更省事。
LCL滤波器的参数设计是个技术活,新手常在这里翻车。对比传统LC滤波,LCL的谐振峰就像个定时
炸弹。某次调试时,我亲眼见过滤波电感选型不当导致20kHz振荡烧毁IGBT的惨案。经验公式可以这样估算
参数:
```python
def calc_lcl(L1, C, L2, f_sw):
fn = 1/(2*np.pi)*np.sqrt((L1+L2)/(L1*L2*C))
assert 10*fn < f_sw < 0.5*fn, "谐振频率不满足10倍频原则!"
return {
'谐振频率': fn,
'阻尼比': 0.5*R_damp*np.sqrt(C/(L1+L2))
}
```
重点在于让谐振频率落在开关频率的1/10到1/2之间,同时别忘了阻尼电阻这个安全阀。
双闭环控制才是整个系统的灵魂。电流环要快如闪电,电压环得稳如泰山。用C语言实现的PI控制器
核心代码长这样: