新能源发电与并网消纳技术
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T型三电平并网逆变器的设计与实现
季宁一1 , 赵涛2 , 徐友2 , 徐宏健1
1. 南京工程学院电力工程学院,南京 211167; 2. 南京工程学院自动化学院,南京 211167
Design and implementation of T-type three-level grid-connected inverter
Ji Ningyi1 , Zhao Tao2 , Xu You2 , Xu Hongjian1
1. School of Electric Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167; 2. School of Automation, Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167
摘要 本文以DSP芯片TMS320F28035为控制核心设计了一台T型三电平并网逆变器,对逆变器基于PI电压外环和PR电流内环的双闭环控制进行说明,并详细介绍了主电路系统和控制系统的元器件选型与设计方案。并网实验结果表明,该逆变器输出电流稳定且相位对称,谐波失真度低,满足逆变器并网所需达到的电能质量要求,证明了逆变器设计参数的合理性与控制方案的可行性。
关键词 :
并网逆变器 ,
T型三电平 ,
数字信号处理 ,
比例-谐振控制器
Abstract :A T-type three-level grid-connected inverter is designed with DSP chip TMS320F28335 as the control core. The article explains double closed loop control strategy based of PI voltage outer loop and PR current inner loop, and details the main circuit system and control system components selection and design options.According to the grid experiment results,the output current of the inverter is stable and its phase is symmetrical,the harmonic distortion is low, which meets the requirements of power quality required by inverter grid connection and proves the rationality of the inverter design parameters and the feasibility of the control scheme.
Key words :
grid-connected inverter
T-type three-level
DSP
PR controller
收稿日期: 2018-05-04
出版日期: 2018-08-31
基金资助: 江苏省配电网智能技术与装备协同创新中心开放基金项目资助(XTCX20181)
作者简介 : 季宁一(1995-),男,江苏宜兴人,硕士研究生,主要从事力电子及微电网技术方面的研究工作。
引用本文:
季宁一, 赵涛, 徐友, 徐宏健. T型三电平并网逆变器的设计与实现[J]. 电气技术, 2018, 19(8): 11-15.
Ji Ningyi, Zhao Tao, Xu You, Xu Hongjian. Design and implementation of T-type three-level grid-connected inverter. Electrical Engineering, 2018, 19(8): 11-15.
链接本文:
http://dqjs.cesmedia.cn/CN/Y2018/V19/I8/11
[1] 单亮. 基于TMS320F28335的T型三电平光伏并网逆变器的设计与实现[D]. 合肥: 合肥工业大学, 2017. [2] 姚修远, 吴学智, 杜宇鹏, 等. T型中点钳位三电平逆变器的零电流转换软开关技术[J]. 电工技术学报, 2016, 31(23): 179-188. [3] 吴雷, 徐鹏. 三电平并网逆变器结构优化及中点电压控制[J]. 电力电子技术, 2016, 50(6): 9-12. [4] Schweizer M, Kolar J W.Design and implementation of a highly EfficientThree-Level T-Type converter for Low-Voltage applications[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2013, 28(2): 899-907. [5] 王美龄, 王丽梅, 孙永亮. 一种基于模型预测控制的T型三电平逆变器中点电位平衡控制方法[J]. 电气工程学报, 2015, 10(9): 66-72. [6] Schweizer M, Lizama I, Friedli T, et al. Comparison of the chip area usage of 2-level and 3-level voltage source converter topologies[C]//IECON2010-Conference on IEEE Industrial Electronics Society, 391-396. [7] 苏家庆. 一种新的三电平光伏逆变器中点平衡算法[J]. 电气技术, 2016, 17(8): 46-49. [8] 杜睿. T型三电平逆变器的设计与实现[D]. 成都: 西南交通大学, 2016. [9] 杜韦辰. 基于准比例谐振控制的T型三电平整流器系统设计[J]. 自动化与仪器仪表, 2017, 37(11): 64-66. [10] 马琳, 金新民, 唐芬, 等. 三相并网逆变器比例谐振控制及其网压前馈问题分析[J]. 电工技术学报, 2012, 27(8): 56-63.
[1]
刘念浩, 温国强, 万恩忠. 基于8项余弦窗的高精度铁心接地电流实用算法 [J]. 电气技术, 2019, 20(5): 59-63.
[2]
李闯, 黄陈蓉, 徐宏健, 王鑫琪. 基于神经元Proportional Integral自适应控制的T型三电平逆变器中点电位平衡控制研究 [J]. 电气技术, 2019, 20(4): 26-31.
[3]
刘青松. 100A/400V模块化电能质量综合治理装置的研制 [J]. 电气技术, 2019, 20(12): 46-50.
[4]
朱爱华, 赵涛, 徐宏健, 季宁一. 基于虚拟同步发电机控制的T型三电平并网逆变器研究 [J]. 电气技术, 2019, 20(11): 11-15.
[5]
王禹, 李旭东. 一种居民屋顶光伏电站巡检运维系统 [J]. 电气技术, 2018, 19(2): 123-126.
[6]
刘俊, 杨帆. 基于SVPWM技术的三相变频电源的研究 [J]. 电气技术, 2016, 17(6): 90-92.
[7]
王秀莲, 刘昭明, 毕大强. 基于CANopen的DSP和ABB变频器的通信与实现 [J]. 电气技术, 2016, 17(3): 60-63.
[8]
张玮亚, 王紫钰. 分布式电源并网逆变器新型滤波器的设计及实现 [J]. 电气技术, 2016, 17(11): 41-47.
[9]
胡伟, 孙志毅, 刘立群, 申书霞, 秦硕. 三相并网逆变器准比例谐振控制仿真研究 [J]. 电气技术, 2015, 16(8): 25-28.
[10]
吴晓威,司军民,赵涵,李学亮,张雅琨. 低谐波低损耗三相光伏并网逆变器设计 [J]. 电气技术, 2014, 15(06): 73-75.
[11]
王聪,王榕生. 基于桥臂轮换法的逆变电源新技术 [J]. 电气技术, 2014, 15(03): 60-62.
[12]
宋怀祥. 极点配置双闭环控制单相并网逆变器研究 [J]. 电气技术, 2013, 14(5): 33-36.
[13]
刘忠琛, 杨秋生, 朱瑞民, 任爱仙, 弓建华. 一种新型数字式电能表检定系统的研制 [J]. 电气技术, 2013, 14(5): 97-99.
[14]
李莎, 粟时平, 刘桂英, 范孝春, 黄飞. 光伏并网系统的混成控制研究 [J]. 电气技术, 2013, 14(01): 14-17.
[15]
刘鹏飞, 卓菡. 带LCL滤波的并网逆变器的比例谐振控制 [J]. 电气技术, 2013, 14(01): 62-64.