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超大功率光伏并网逆变器学习(三相)

news 来源：原创 2024/9/29 15:33:45

1.超大功率用的IGBT开关频率通常很低,比如6KHz

2.线电压和相电压的关系

相电压 A = AB线电压-CA线电压
相电压 B = BC线电压-AB线电压
相电压 C = CA线电压-BC线电压

3.坐标变换

ABC三相信号通过Clark坐标变换得到αβ两相静止信号,其中α与A相重合,β与α轴90°正交,两相静止信号αβ可通过反Clark变换得到三相信号ABC
αβ两相坐标以和交流信号一样的频率旋转可以得到同步旋转DQ坐标系称为Park变换,由于DQ和交流信号频率一致,所以可以描述为直流信号,在DQ坐标系下,实现三相逆变器可以简化控制,比如普通逆变器需要用三环或者PR消除静差,但是在DQ坐标系下,PI就能实现无静差控制,DQ同步旋转信号可以通过反Park变换得到αβ两相静止信号
Clark变换公式:
1. 基于相电压计算
3. 当进行等幅值变换时,,当进行等功率变换时,,等幅值变换会让幅值相等比如220V的幅值为310V,等功率变换就是让功率相等
4. 基于线电压计算
反Clark公式
2. 当进行等幅值变换时,m = 1,当进行等功率变换时,
Park变换
反Park变换
相位角计算
2. 上述信号计算需要三相信号为标准的三相对称信号,比如给定的三相参考值
因为DQ变换是控制的直流量,带宽不用太大,例程电压环10Hz带宽仿真
DQ变换后是等幅值变换,所以控制的其实是峰值
极简SVPWM
1. 三相SPWM发波,这种方式发波与单相相似,就是多了2路相差120°的调制正弦波
2. SVPWM空间矢量调制:
  1. SVPWM相对于SPWM母线电压的利用率更高,电压谐波含量更低,更易于数字化实现
  2. SVPWM原理时伏秒平衡原理,调制电压矢量与时间的乘积等于开关管可形成的矢量与作用时间的乘积之和
3. 代码步骤:
  1. 根据参考值,计算出αβ
  2. 求解参考值的相位
  3. 参考值Park变换得到DQ量
  4. 采样电压Clark变换
  5. 采样电压Park变换
  6. 如果有电流环,采样电流Clark和Park变换
  7. 电压环D闭环控制和电压环Q闭环控制
  8. 电压环作为电流环的参考进行D闭环和Q闭环控制
  9. 防止过调制根号下 (电流环的D²+Q²)不能大于一个值,比如0.55
  10. 环路输出的DQ经过反Park变换和反Clark变换得到ABC三相值
  11. 对调制信号做差
  12. 判断扇区
  13. 计算矢量作用时间
  14. 算出占空比
传统SVPWM调制
1. 传统SVPWM需要设置调制比,该参数一般定义为"相电压幅值 / 母线电压",理论上SVPWM最大输出线电压为直流母线电压,因此调制比最大设置为否则将发生过调制
2. 代码步骤
  1. 先计算出αβ,再根据αβ计算出电压矢量V1,V2,V3所处的扇区
  2. 计算各扇区基本矢量作用时间T1和T2
  3. 当发生过调制,T1+T2>T,此时需要重新计算T1和T2
  4. 计算出各相的Ton时间,再乘以周期就得到占空比