典型电压源逆变器控制方法的电路重构

摘要

电压源逆变器在可再生能源并网、变频调速系统、不间断电源(Uninterrupted Power Source,UPS)等领域得到了广泛的应用,本文针对电压源逆变器的控制器进行了细致的研究,将功率器件的开关过程等效为受控放大器,在此基础上从数学模型和电路模型的角度重构出了逆变器的PI和PR控制器的物理本质,发现了逆变器输出阻抗与逆变器控制器之间的物理关系,并进一步给出了控制器参数与外部电路之间的物理关系。最后,利用一台10kVA的逆变器为例,从离网逆变器控制电压控制模式和并网逆变器电流控制模式两种运行工况,分别给出了PI控制和PR控制器的实验结果。本文为逆变器控制器的数学物理模型,以及控制器的设计提供了新的有效途径,可以为逆变器的先进控制措施提供有价值的参考。