降低逆变器电压中总谐波失真控制技术
逆变器谐波影响的措施
逆变器谐波影响的措施引言逆变器是一种能够将直流电能转换成交流电能的装置，广泛应用于太阳能发电、风能发电和电池储能系统等领域。
然而，逆变器在工作过程中会引起谐波问题，对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。
因此，采取适当的措施来减小逆变器谐波的影响是非常重要的。
本文将介绍几种常见的措施，帮助我们解决逆变器谐波问题。
1. 使用滤波器滤波器是一种常见的用于减小逆变器谐波影响的措施。
根据谐波的频率特性，可以选择合适的滤波器来降低谐波的含量。
常见的滤波器包括谐波补偿器、谐波滤波器和谐波驱动器等。
这些滤波器能够滤除逆变器产生的谐波，使电力系统的谐波含量降低到合理范围。
2. 优化逆变器设计逆变器设计的合理性对减小谐波影响非常重要。
在设计逆变器时，可以考虑采用高效的PWM调制技术、合理的电压与频率控制策略以及优化的电路拓扑结构。
这些优化措施能够减小逆变器产生的谐波，并提高逆变器的工作效率。
3. 控制逆变器输出电压谐波逆变器输出电压谐波是导致谐波影响的主要因素之一。
因此，控制逆变器输出电压谐波是降低谐波影响的有效方法之一。
可以通过在逆变器控制策略中引入谐波控制算法，优化逆变器输出电压的波形，减少谐波的含量。
4. 使用无功补偿装置逆变器产生的谐波会引起电力系统中的无功功率，导致电力因数下降。
因此，引入无功补偿装置可以帮助减小逆变器谐波影响。
无功补偿装置能够提供逆变器产生的谐波无功功率的补偿，减少电力系统的无功功率损耗，提高电力因数，改善电力系统的稳定性。
5. 优化电力系统接地方式逆变器谐波对电力系统接地方式要求较高。
选择合适的接地方式能够减小逆变器谐波的影响。
常用的接地方式包括星型接地和无效接地。
星型接地是将电力系统的中性点接地，能够减小谐波传输。
无效接地是通过使用谐波抑制装置将谐波导向地面，降低谐波的影响。
6. 增加电流谐波监测和控制监测和控制逆变器输出电流谐波是减小逆变器谐波影响的重要手段。
通过增加电流谐波监测设备，及时监测逆变器输出电流的谐波含量，如果超过规定的范围，可以采取相应的控制措施，降低谐波的含量。
光伏逆变器谐波治理
光伏逆变器谐波治理1.引言1.1 概述概述:随着光伏逆变器的广泛应用和近年来光伏发电的快速发展，光伏逆变器的谐波问题日益凸显。
谐波是指在电力系统中，频率是电网基波频率的整数倍的波动，它通过电网传递给其他电气设备，可能引发各种电力质量问题，甚至对电网造成严重的污染。
因此，光伏逆变器的谐波治理变得至关重要。
本文旨在对光伏逆变器的谐波问题进行深入分析，并探讨谐波治理的重要性。
首先，我们将介绍光伏逆变器的谐波问题的背景和产生原因。
其次，我们将阐述谐波治理对于保障光伏发电系统的稳定运行以及提高电网电力质量的重要意义。
本文还将总结谐波治理的方法和技术，包括谐波滤波器的应用、谐波检测和控制技术等。
同时，我们将对光伏逆变器谐波治理的未来发展进行展望，探讨可能的发展方向和挑战。
最后，通过对光伏逆变器谐波治理的研究，我们有望为提高光伏发电系统的可靠性和电力质量做出贡献。
同时，也为相关研究和实际应用提供了一定的参考和指导。
1.2文章结构文章结构部分的内容应包括对整篇文章的组织和主要部分的介绍。
下面是一个可能的写作示例：在本文中，将着重讨论光伏逆变器谐波问题和谐波治理的重要性。
文章将分为引言、正文和结论三个部分进行阐述。
在引言部分，我们将首先概述光伏逆变器谐波问题的背景和现状。
通过对光伏逆变器谐波问题的简要描述，读者可以更好地了解本文所要解决的核心问题。
然后，我们将介绍本文的结构和内容安排，帮助读者快速抓住文章的重点。
正文部分将更深入地探讨光伏逆变器的谐波问题。
首先，我们将介绍光伏逆变器谐波问题的原因和特点，并分析其对光伏系统运行的影响。
接着，我们将重点讨论谐波治理在光伏系统中的重要性，包括节能减排、提高电网稳定性等方面的好处。
同时，我们还会探讨当前谐波治理技术的现状和应用情况，以及存在的挑战和待解决的问题。
在结论部分，我们将总结谐波治理的各种方法和技术，包括滤波器、优化控制等。
同时，我们会对光伏逆变器谐波治理的未来发展进行展望，提出可能的解决方案和研究方向。
逆变器过调制解决方法
逆变器过调制解决方法
逆变器过调制是指在逆变器输出电压波形中存在过多的谐波成分，导致输出电压失真或产生干扰。
为了解决逆变器过调制问题，可以采取以下方法：
1. 优化调制方式：选择适当的调制方式，如PWM（脉宽调制）调制，可以通过调整脉宽和频率来控制输出波形的谐波含量。
合理选择调制方式可以有效降低谐波成分。
2. 优化调制参数：对于PWM调制方式，可以通过调整调制参数来降低谐波含量。
例如，调整调制比例、调制相位等参数，可以减少谐波成分。
3. 使用滤波器：在逆变器输出端加入滤波器可以滤除谐波成分，从而降低波形失真和干扰。
常用的滤波器包括LC滤波器和谐波滤波器等。
4. 优化逆变器设计：改进逆变器的电路设计和拓扑结构，可以减少谐波成分的产生。
例如，采用多电平逆变器、多电平调制等方法，可以有效降低谐波含量。
5. 优化逆变器控制算法：通过改进逆变器的控制算法，可以减少过调制现象的发生。
例如，采用基于谐波消除的控制策略，可以实现准谐波输出，从而降低谐波含量。
以上方法可以根据具体情况综合应用，以降低逆变器过调制问题的影响。
逆变过零点失真处理方法
逆变过零点失真处理方法1. 简介逆变过零点失真是指在逆变器输出电压波形中，由于逆变器开关管的非线性特性导致的波形形状畸变问题。
逆变器是将直流电转换为交流电的装置，广泛应用于电力电子领域，如太阳能发电、风能发电等。
逆变过零点失真会引起电力系统中的谐波增加、电流波形畸变等问题，影响电力系统的稳定性和安全运行。
因此，对逆变过零点失真进行处理是非常重要的。
本文将介绍逆变过零点失真的原因和影响，以及常用的处理方法。
2. 逆变过零点失真的原因逆变过零点失真的主要原因是逆变器开关管的非线性特性。
在逆变器开关管切换的过程中，由于开关管的导通和关断时间不同，导致输出电压波形的失真。
具体而言，当逆变器开关管切换时，电流会在开关管之间产生瞬时过零点。
在过零点附近，开关管的非线性特性会导致电压波形畸变，出现过零点失真。
3. 逆变过零点失真的影响逆变过零点失真会对电力系统产生以下影响：3.1 谐波增加逆变过零点失真会导致输出电压中谐波成分的增加。
谐波是指频率为整数倍的基波的倍频波形，会引起电力系统中电压和电流的畸变，影响电力设备的正常运行。
3.2 电流波形畸变逆变过零点失真会引起输出电流波形的畸变。
电流波形畸变会导致电力系统中电流的谐波含量增加，影响电力设备的工作效率，甚至引起设备过热、损坏等问题。
3.3 功率损耗增加逆变过零点失真会导致逆变器输出功率的损耗增加。
由于逆变器输出电压波形的失真，会导致电流在开关管上的损耗增加，使得逆变器的效率降低。
4. 逆变过零点失真处理方法为了降低逆变过零点失真的影响，可以采取以下处理方法：4.1 优化开关管控制策略通过优化逆变器开关管的控制策略，可以减小逆变过零点失真。
例如，可以采用PWM (Pulse Width Modulation) 控制策略，调整开关管的导通和关断时间，使得输出电压波形更加接近理想的正弦波。
4.2 使用滤波器使用滤波器是一种常见的处理逆变过零点失真的方法。
滤波器可以去除输出电压中的谐波成分，使得电压波形更加接近理想的正弦波。
光伏逆变器中的黑科技—谐波抑制技术
光伏逆变器中的黑科技—谐波抑制技术光伏逆变器是光伏系统非常重要的一个设备，主要作用是把光伏组件发出来的直流电变成交流电，除此之外，逆变器还承担检测组件、电网、电缆运行状态，和外界通信交流，系统安全管家等重要功能。
在光伏行业标准NB32004-2013中，逆变器有100多个严格的技术参数，每一个参数合格才能拿到证书。
国家质检总局每一年也会抽查，对光伏并网逆变器产品的保护连接、接触电流、固体绝缘的工频耐受电压、额定输入输出、转换效率、谐波和波形畸变、功率因数、直流分量、交流输出侧过/欠压保护等9个项目进行了检验。
一款全新的逆变器，从开发到量产，要两年多时间才能出来，除了过欠电压保护等功能外，逆变器还有很多鲜为人知的黑科技，如漏电流控制、散热设计、电磁兼容、谐波抑制，效率控制等等，需要投入大量的人力和物力去研发和测试。
本文主要介绍逆变器的谐波抑制技术1、什么是谐波我们正常用的电都是正弦波交流电，方向和大小都会产生周期性的变化，我国的交流电频率是50Hz，就是每秒种方向变化50次，按照这种频率变化的波形叫基波，电网是97%以上都是基波，还有一部分就是谐波(harmonic wave)，是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，频率为基频2倍的谐波称为二次谐波;频率为基频3倍的谐波称为三次谐波;频率为基频n倍(以>1的整数倍)的谐波称为n次谐波。
此外还规定，频率为基频的奇数倍的那些谐波，统称为奇次谐波;频率为基频的偶数倍的那些谐波，统称为偶次谐波。
2、光伏逆变器为什么要抑制谐波谐波不但没有用途，还有十分严重的危害。
由于大部分设备都是包括电动机在内的感性设备，只能吸收基波，高次的谐波会转化为热量或者振动，造成电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁;在电力传送过程中，谐波由于频率高，产生的阻抗大，因此会多消耗电能，造成电能生产、传输和利用的效率降低;谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁，或者某些频段的设备不能正常工作;谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。
光伏逆变器谐波抑制控制技术研究
光伏逆变器谐波抑制控制技术研究光伏逆变器作为将太阳能光电能量转化为交流电能的关键设备，其性能和质量直接影响着光伏发电系统的效率和可靠性。
然而，光伏逆变器在运行过程中常常会产生谐波干扰问题，对电网和其他电气设备造成不利影响。
因此，研究光伏逆变器谐波抑制控制技术成为了当前光伏领域中的热门话题。
谐波是指频率为基波频率整数倍的电磁波。
在光伏逆变器中频繁出现的谐波主要包括二次谐波、三次谐波和五次谐波，它们与基波频率的差异导致了电网中的谐波污染问题。
谐波会导致电力设备过热、设备损坏甚至电网故障，给电网运行带来许多安全隐患。
为解决光伏逆变器谐波抑制的问题，研究人员提出了多种控制技术和装置。
其中，主要包括以下几方面的研究内容：1. 谐波抑制控制方法：通过设计优化光伏逆变器的控制策略和算法，以减弱或消除逆变器输出电流中的谐波成分。
例如，使用传统的PWM调制技术可以有效抑制谐波产生。
同时，也可以采用多电平逆变技术、多级转换技术和容性滤波技术等来改善谐波抑制效果。
这些方法可以快速实现功能强大的谐波抑制。
2. 谐波抑制装置设计：通过设计谐波滤波器、合理布置滤波元件、优化逆变器输出电路等手段，实现光伏逆变器输出电流谐波的有效抑制。
在设计谐波滤波器时，需要考虑到滤波器频率响应、滤波效果、谐振问题等因素，从而实现对谐波的减弱和消除。
3. 光伏逆变器谐波模型建立：通过分析和建立光伏逆变器的谐波模型，可以更好地理解谐波产生机制，并为进一步研究和改进光伏逆变器谐波抑制控制技术提供理论依据。
建立准确的模型可以帮助研究人员更好地预测谐波发生的位置和强度，从而有针对性地优化控制技术。
4. 基于软开关技术的谐波抑制：传统的硬开关技术在逆变器的开关过程中容易产生较大的电流和电压谐波。
而软开关技术可以通过合理调整开关时间和开关方式，减少开关过程中的谐波产生。
运用软开关技术可以避免谐波的产生和传输，从而实现光伏逆变器谐波抑制的目的。
综上所述，光伏逆变器谐波抑制控制技术的研究对于提高光伏发电系统的性能和安全性具有重要意义。
PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究共3篇
PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究共3篇PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究1PWM逆变器特定消谐式谐波抑制技术的研究随着电力电子技术的不断发展，PWM逆变器已经成为了一种广泛应用于工业生产和居民生活中的电力变换装置。
PWM逆变器能够通过逆变电路将直流电转换成交流电，实现对于电力的精细控制。
但是在PWM逆变器的使用中，一个普遍存在的问题是谐波污染。
PWM逆变器的电路结构中，存在许多由开关器件和负载形成的非线性元件，这些元件会产生丰富多样的谐波信号，影响到电力质量，降低电力系统的可靠性和稳定性。
为了解决PWM逆变器谐波污染的问题，本文对特定消谐式谐波抑制技术进行了研究。
特定消谐式谐波抑制技术是一种能够有效抑制PWM逆变器谐波的方法。
其原理是通过特定的谐振电路来对PWM逆变器输出的谐波进行消谐。
具体地说，特定消谐式谐波抑制技术是通过将谐波电路集成到PWM逆变器中，与逆变电路相互配合来消除谐波污染问题。
谐振电路中的参数经过调整，可以使其能够选择性地消谐系统中的谐波分量。
通过特定消谐的方法，可以大幅降低逆变器输出的谐波电压和电流，有效提高系统的电力质量。
特定消谐式谐波抑制技术的亮点在于其随机性，因此具有更高的实时性和灵活性。
传统的谐波抑制方法大多采用预测分析谐波分量，并对其进行消除。
而特定消谐式谐波抑制技术则是实时检测系统的谐波分量，并根据谐波分量的种类和情况来寻找最佳的消谐参数，以达到最佳的谐波消除效果。
在实际应用中，特定消谐式谐波抑制技术可以通过现代化的数字信号处理技术来实现。
例如，FPGA和DSP等数字系统可以实时采集PWM逆变器输出的电流和电压，同时也可以生成相应的调整参数并将其发送至谐振电路中。
这样的实现方式不仅提高了系统的响应性能，同时也大大提高了谐波抑制效果和可靠性。
总之，特定消谐式谐波抑制技术是一种具有广泛应用前景的方法，其可以有效地解决PWM逆变器中存在的谐波污染问题。
在未来的电力电子领域，特定消谐式谐波抑制技术将会成为谐波抑制领域发展的重要方向特定消谐式谐波抑制技术是一种实时性和灵活性都很高的谐波抑制方法，可以有效地解决PWM逆变器中存在的谐波污染问题。
逆变器谐波抑制
逆变器谐波抑制电力系统中，逆变器是一种将直流电转换成交流电的装置。
逆变器广泛应用于太阳能发电、风能发电、电动汽车以及UPS等领域。
然而，逆变器在工作过程中会产生谐波，对电力系统的稳定性和设备的正常运行产生不利影响。
因此，逆变器谐波抑制是一个重要的研究方向。
逆变器谐波的产生是由于逆变器工作时非线性元件的存在，例如晶闸管或MOSFET等。
这些非线性元件将直流电转换成交流电时，会产生非正弦波形的电压和电流。
这些非正弦波形包含了多个谐波成分，对电力系统造成谐波污染。
谐波污染会引起电力系统中电压失真、设备的过热和故障、通信干扰等问题。
为了抑制逆变器谐波，可以采取以下几种措施：1. 使用滤波器：通过在逆变器输出端添加滤波器，可以有效地减少谐波成分。
滤波器可以根据需要选择不同的类型，如L型滤波器、LC型滤波器和LCL型滤波器等。
滤波器的作用是通过阻抗匹配和谐振原理，将谐波成分滤除或减小，从而实现谐波抑制的目的。
2. 控制开关频率：逆变器的开关频率对谐波的产生有一定的影响。
通过调整开关频率，可以使谐波的频率与电力系统的基波频率不同，从而减小谐波对电力系统的影响。
通常情况下，逆变器的开关频率选择在几千赫兹以上，可以有效地抑制谐波。
3. 优化逆变器拓扑结构：不同的逆变器拓扑结构对谐波的产生和抑制有不同的影响。
研究人员可以通过优化逆变器的拓扑结构，减少非线性元件的使用，从而降低谐波的产生。
常见的优化方法包括使用多电平逆变器、多电平调制技术等。
4. 控制逆变器的调制方式：逆变器的调制方式对谐波的抑制也有一定的影响。
目前常见的调制方式有脉宽调制（PWM）和正弦波调制（SPWM）等。
这些调制方式可以通过调整脉冲宽度和频率，使逆变器输出的电压和电流接近正弦波形，从而减小谐波的产生。
5. 优化逆变器控制策略：逆变器的控制策略对谐波抑制也有重要作用。
通过优化控制策略，可以使逆变器输出的电压和电流更加接近正弦波形，减小谐波的含量。
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将这二种方式结合起来而提供一种运行接口 （ｉｎｔｅｒｆａｃｅ） 是
逆变器电感 （L）
５．４６ｍＨ
可行的，这种接口被称之为微型网络 （ｍｉｃｒｏｇｒｉｄｓ）。通常，
逆变器输出电容 （C）
４．７μＦ
微型网络是由低压和中等电压系统组成的，是由分布式电
衰减电阻 （Rｄ）
５Ω
源，例如微型透平机，燃料电池，光伏发电系统（带储能
4 电压控制器设计
电压控制器是通过平均电流控制 （ＡＣＣ） 调节逆变器的 输出电压 Ｖｏ，且对电流控制器设定基准。现已开发出比例 － 积分 （ＰＩ） 控制器，两自由度控制器 （２ＤＯＦ），谐振控制器 和重复控制器。
当逆变器馈电至线性负载和非线性负载时，这些控制 器旨在获得一良好的基准跟踪和减少输出电压的谐波失真。
内模原理是把作用于系统的外部信号的动力学模型植 入控制器以构成高精度反馈控制系统的一种设计原理。逆 变器采用重复控制的目的是为了消除因整流桥负载引起的 输出电压波形周期性的畸变。其控制思想是假定前一周期 出现的输出电压波形畸变将在下一周期的同一时刻再次出
140 磁性元件与电源·2013.08
现，控制器根据参考信号和输出电压反馈信号的误差来确 定所需的校正信号，然后在下一个基波周期将此校正信号
图 ５ 表示 GIＬd（s） 的预示 （Ｂｏｄｅ） 曲线图。
器论坛 com 图６ 电流回路的预示曲线图
子变压ig-bit. 图５ GIＬd（s）的预示曲线图 特电 bs.b 图 ４ 所示控制线路图的优点是 ：电感器电流传输函数 大比 //b 具有较平缓均匀的响应曲线。此外，控制器比产生交流的 p: 电流注入控制 （ＣＩＣ） 显示出较小的畸变。 htt 电流控制模式的运行如下 ：在输出电压控制器上的电
式中，Zａ 为与输出电容器并联的负载阻抗，而 VＤＣ 为至逆 变器的输入电压。
特性的电流回路 ：fｃｉ＝１．９２ｋＨｚ（增益跨接频率），PＭ＝６２．１° （相位边限），Gｍ＝８．２ｄｂ（增益边限）。
图 ６ 表示接图 ４ 描述电ｄ．Ｆｍ．Ｒｉ．Ｇｓ（ｓ）
输出电流，由式 （４） 表达 ：
ωＣｉ＿ｄｅｓｉｒｅｄ＝２π．１８００ｒａｄ／ｓ。
（４）
对这一应用，已选择下列参数 ：K１＝１００，B１＝２πｒａｄ， ω１＝２π ．５０ｒ ａ ｄ ／ ｓ。 这 一 控 制 器 的 实 现， 产 生 具 有 以 下 稳 定
逆变器开关频率 （fｓｉ）
１６ｋＨｚ
装置和负载）等向系统馈电的。
负载电阻 （Rｌｏａｄ）
１７．１６Ω
单个微网主要由一个被称作逆变器的电子器件组成， 微网上的逆变器具备在独立电源和联网两种运行方式下工 作的能力。重要的是，逆变器在孤立电源运行方式下，不 论连接负载的性质如何，均应能产生一适当的电压波形，
136 磁性元件与电源·2013.08
图２ 运行点附近的逆变器平均等值模型
图 １ 逆变器的电路图
流至输出电压的传输函数 GVＯIＬ（s）。旨在将这些传输函数 应用于设计的控制线路图上。
图 ２ 所示为运行点附近逆变器的等值模型，逆变器的 负荷是电阻性的。图 ２ 中 D（t） 为在运行点的有荷因数 （ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ），而 D＇（t）＝２D（t）－１。
PＭ＝９６．７°，GＭ＝６ｄｂ。
论坛 m 4.2 两自由度电压控制器 (2DOF) 器 .co ２ＤＯＦ 控制技术能应对系统干扰和基准变量。这一技
变压 bit 术独立处理基准信号和输出，且可提供不同的调谐方法。 大h比tt特p:电//子bbs.big- 这一技术的实现对比一自由度技术，具有更好的坚固度。
式中 GｖＯ－ｖＣ（s） 为传输函数，它将控制电压与输出电压联系 起来。
为参考信号的基波周期。这一特点可确保拒绝干扰和零误
图 １５ 中 Ｐ＋ 重复控制器的电压回路，具有如下的稳定
差的跟踪基准信号。
特性 ：fｃｖ＝５６９Ｈｚ，PＭ＝８１．５，GＭ＝６．１ｄｂ。
重复控制器主要由延迟 ｅ－ｓｔ 和在谐波频率引入高增益
fｃｖ＝７９７Ｈｚ，PＭ＝８８．８５°，GＭ＝６．３ｄｂ。图 １１ 为 ２ＤＯＦ 控制器 谐波
的电压回路预示曲线。 １
4.3 谐振电路控制器
３
表 ２
增益
ＢＷ
Ｋ１
２８
Ｋ３
１２
２π０．５ ２π１．５
本节已设计 Ｐ＋ 谐振电压控制器如图 １２ 所示。这一控
５
Ｋ５
８
２π２．５
制器旨在改善基准跟踪和多重基波分量的衰减。
器切除频率 （ωｑ＝２π·４００）。 Ｐ 的计算与 ＰＩ 比例增益的计算方式相同。
叠加在原控制信号上，这样就可以消除输出电压的周期性
图 １５ 所示为图 １４ 中提供电压回路的预示图，其定义
畸变。
为：
ＩＭＰ 的概念也可在频率域中得到解释，因为在频率分
（１８）
量内高增益的引入，关系到信号的跟踪或拒绝。重复回路 在全部频率上具有无限的增益，也即多倍的 １／Ｔ，这里的 Ｔ
压 t. 或核电厂等集中式发电 （ＣＧ），这些电厂的位置均是基于经 图。表 １ 为该逆变器的额定参数值。
变 -bi 济、安全、逻辑的或环境的各种因素做出的战略性配置。 子 ig 而很多地区远离城市，不能得到适当的电能供应且输电成 特电 s.b 本昂贵。鉴于这些问题，分布式发电 （ＤＧ） 是有效解决问 比 bb 题的途径，因其发电和用电相隔很近而降低了输电成本。
压基准由外部基准提供，该外部基准可以是恒定的或可变
对于电压控制器的设计，必须利用传输函数 GｖＯ－ｖＣ（s）。
的，取决于它的应用场合。
其定义如下 ：
逆变器输出电压的控制通过控制器完成，该控制器是 按后面（第 ４ 节）设计布局的。对输出电流控制器的电流
（８）
基准，要求通过谐振控制器（或谐波控制器）来完成，而
大 :// 在这一新的发电方式下，通过将可再生能源注入电网 http 的联网方式和由孤立电源馈送局部负荷的不联网方式，能
表１ 所研制逆变器的参数
参 数 额定有功功率 （P） 直流回路电压 （Vｄｃ） 逆变器输出电压 （Vｏ） 逆变器输出频率 （fｇ）
数 值 ３ｋＷ ４００Ｖ ２３０ＶＲＭＳ ５０Ｈｚ
（９）
这将按下节（第 ３ 节）进行设计布局 ．
3 电流控制器设计
图 ７ 所示为 GｖＯ－ｖＣ（s） 的预示曲线。
4.1 PI 电压控制器
对于电流回路，选用了带下列传输函数的 Ｐ＋ 谐振控制器 ：
ＰＩ 控制器企图寻找一稳定无误差的系统响应。积分的
成比例的增益 Kｐ 可由下式确定
（１６）
电压回路的增益定义为 ：
（１４）
式中，Ｐ 为控制器的比例增益，设计时应达到合适的
增益和相位边限，这里，Ｐ＝０．２６。式 （１６） 的其他参数在第 （１５） ３ 节已说明。控制器的各项参数值列于表 ２。
２ＤＯＦ 控制器的电压回路增益阐释了以下的稳定特性 ：
在运行点的电感器电流 IＬ（t） 和有荷因数 D（t） 可表示 如下 ：
2.2 用于逆变器中的控制线路图
电感器电流和输出电压均由逆变器所控制。对此，执 行的是一种平均电流控制 （ＡＣＣ），该线路图示于图 ４。其 中 GＶ（s） 代表电压控制回路控制器 ；Gｓ（s） 表示电流控制回 路控制器；RD（s） 是一个开关周期 （Tｓ） 数字延迟的传输函数， 定义如下 ：
控制器设计时必须识别控制变量的传输函数（ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）。该传输函数是利用开关模拟技术提取的。下面 将提供能获得这一传输函数的数学模型。
并满足电压幅值和频率条件。另外，应确保合适的 ＴＨＤｖ（按 2.1 研制过程中逆变器的小信号模型
照 ＩＥＥＥ５１９ 标准，低于 ５％）。
（１２）
控制器设计必须满足以下条件 ：
（１３）
该控制器 C１ 和 C２ 都按式 （１３） 设计，而式 （１５） 和 （１６）
图８ ＰＩ控制器的ＡＣＣ
图１０ ２ＤＯＦ控制器的ＡＣＣ
2013.08·磁性元件与电源 139
中包括 C１、C２
在基波的谐波频率下，输出阻抗具有电阻性能，这一
的正反馈组成。为了衰减在那些谐波频率的增益，引入低 性能为将 ＴＨＤｖ 减到最小是理想的，且类似于重复控制器
７
Ｋ７
６
２π３．５
９
Ｋ９
４
２π４．５
１１
Ｋ１１
２
２π５．５
利用表达式 Tｖ（s）＝GＶｒｅｓ（s）·GｖＯ－ｖＣ（s）·β 得到图 １３ 的预
大h比tt特p:电//子bb变s.压bi器g-论bi坛 图１１ ２ＤＯＦ控制器的电压回路预示曲线
示曲线。 Ｐ＋ 谐振控制器的电压回路具有以下的稳定特性 ：
Ri 为电流传感器的增益 （Ri＝０．２） 而 β 为电压传感器的
大h比tt特p://bbs. （暂载率）至电感器电流时的传输函数 GIＬd（s） ；电感器电 增益 （β＝０．００６）。
图３ 逆变器的小信号模型
图４ 逆变器的平均电流控制（ＡＣＣ）线路图
2013.08·磁性元件与电源 137
对电流回路的设计感兴趣的传输函数是从有荷因数到 式 中，ωＣｉ＿ｄｅｓｉｒｅｄ 为 电 流 回 路 的 跨 接 角 频 率， 这 里 选 择
关键词 ：逆变器，总谐波失真 （ＴＨＤ），两自由度控制器，重复控制器，谐振控制器
中图分类号 ：TN86 文献标识码 ：B 文章编号 ：1606-7517(2013)08-8-136
坛 1 引言
2 研制完成的单相逆变器
器论 com 今天，世界上大多数国家都在利用由热电厂、水电厂
图 １ 所示为已研制成的 Ｈ 桥双极 ＰＷＭ 逆变器的电路
为了由一非线性电路如开关的变换器，形成一线性的
本文阐述且分析了降低 ＴＨＤｖ 的四种控制器形式（包 反馈控制，其功率段必须是线性的。在运行点附近小的干