Grid-connected inverter based on proportional resonant control strategy

ИНВЕРТОР, ПОДКЛЮЧЕННЫЙ К СЕТИ, НА ОСНОВЕ СТРАТЕГИИ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО РЕЗОНАНСНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Доу Сянпинь

мастер, Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет,

РФ, г. Санкт-Петербург

АННОТАЦИЯ

Производство новой энергии очень важно для глобальной энергетической стратегии будущего, и инвертор, подключенный к сети, как связующее устройство между новым производством энергии и электросетью имеет большое исследовательское значение. Результаты моделирования проанализированы соответственно, чтобы доказать преимущества квази-PR-управления в текущей технологии управления инверторами, подключенными к сети.

Ключевые слова: сетевой инвертор, пропорциональный резонанс, отслеживание без статической ошибки, квази PR-контроль; анализ моделирования.

Введение

В эпоху индустриализации в центре внимания оказались вопросы энергетики. Почти 40% мирового производства электроэнергии приходится на производство электроэнергии из традиционных ископаемых источников энергии, таких как уголь, но с 21 века запасы этих источников энергии продолжают сокращаться^. Люди постепенно обращают внимание на новые источники энергии, такие как ядерная энергия и солнечная энергия. Одним из путей выхода из энергетического кризиса является использование новой энергии для производства электроэнергии. Подключенный к сети инвертор является важным связующим звеном между новым энергетическим оборудованием и электросетью. Уровень технологии управления инвертором, подключенным к сети, влияет на качество подключения к сети.

1 Анализ моделирования на основе PI-управления

 Установите параметры как Ki = 1000, Kp = 10 и создайте модуль контроллера однофазного инвертора, подключенного к сети, на основе PI-регулирования в модели MATLAB, без добавления напряжения сети и колебаний частоты.

Рисунок 1-1. График тока и напряжения сети, подключенных к сети, и разница между эталонным сигналом тока при PI-регулировании

Рисунок 1-2. Спектр тока, подключенного к сети, при PI-регулировании

Из рисунка 1-1 видно, что цепь, подключенная к сети, и напряжение сети имеют одинаковую частоту и фазу, а ток, подключенный к сети, в основном может отслеживать опорный ток, но есть некоторые ошибки, и они всегда существуют.

2 Анализ моделирования на основе PR-управления

Установите параметры PR-контроллера как Kr=1000, Kp=10, постройте модуль контроллера однофазного инвертора, подключенного к сети, на основе PR-управления в модели MATLAB и добавьте колебания напряжения сети.

Рисунок 2-1. График тока и напряжения сети, подключенных к сети, и разница между эталонным сигналом тока при PR-регулировании

Рисунок 2-2. Спектр тока, подключенного к сети, при PR-регулировании

Как видно из рисунка 2-1, до смещения напряжения в сети ток и напряжение в сети имеют одинаковую частоту и фазу.После того, как происходят колебания частоты, форма сигнала значительно колеблется, но она будет восстанавливаться медленно. Ток, подключенный к сети, может отслеживать опорный ток без статической ошибки.После того, как напряжение и частота сети колеблются, система генерирует ошибки, но контроллеру PR требуется большое время настройки, чтобы постепенно уменьшить ошибку. Анализ спектра тока на рис. 2-2 показывает общее гармоническое искажение цепи, а THD тока, подключенного к сети, составляет 4,73%, что соответствует стандарту для подключения к сети.

3 Анализ моделирования на основе квази-PR-управления

Параметры квази-PR-регулятора заданы K_r=1000、K_p=10、w_c=10, модуль регулятора однофазного сетевого инвертора на основе PR-управления построен в модели MATLAB, а флуктуационный добавляется напряжение сети.

Рисунок 3-1. График тока и напряжения сети, подключенных к сети, и разница между эталонным сигналом тока при квази-PR-регулировании

Рисунок 3-2. Спектр тока, подключенного к сети, при квази-PR-регулировании

Как видно из рисунка 3-1, перед смещением напряжения в сети ток и напряжение в сети имеют одинаковую частоту и фазу. . Ток, подключенный к сети, может отслеживать опорный ток без статической ошибки.После того, как напряжение и частота сети колеблются, система генерирует ошибки.Квази-PR-контроллер может использовать короткое время регулировки для постепенного уменьшения ошибки.После завершения регулировки, ток, подключенный к сети, остается прежним Синусоидальный опорный сигнал можно отслеживать без статической ошибки. Анализ спектра тока на рисунке 3-2 показывает полное гармоническое искажение цепи. THD тока, подключенного к сети, составляет 4,70%, что соответствует стандартам, подключенным к сети. Он меньше, чем PI и PR-регулирование. технологии и имеет лучшую производительность управления.

4. Вывод

Это подтверждает правильность предыдущего теоретического анализа и доказывает, что технология управления квази-PR может отслеживать синусоидальный опорный сигнал без статической ошибки и может поддерживать хорошие характеристики управления при смещении частоты сетевого напряжения.

Список литературы:

1. Сент А. Очищение угольной энергетики [J], Журналы и журналы ИЭПП, 2015, 50-52.
2. Цзян Сяокунь Введение в применение коммуникационных технологий и меры по улучшению автоматизации учета электроэнергии [J] Наука и информационные технологии, 2020(5):5-5.
3. Li Yingjun, He Wenjing, Li Haoliang и др. Обсуждение технологии синусоидальной широтно-импульсной модуляции (SPWM) [J], Science and Technology Vision, 2018, No.238(16):244-247.
4. Y Gu, W Li, Y Zhao, Трансформатор без инвертора с виртуальным ix, Концепция шины для экономичных энергосистем, подключенных к сети iv V IEEE Transactions on Power Electronics, 2012, 28(2), 793-805.
5. Ма Линь, Цзинь Синьминь, Тан Фен, Пропорциональное резонансное управление током, подключенным к сети, маломощных однофазных инверторов, подключенных к сети, Журнал Пекинского университета Цзяотун, 2010, 34(2): 128-132.