基于SVPWM控制的T型三电平LCL型并网逆变器电流双闭环仿真模型：Matlab Simuli...

基于SVPWM的电流双闭环T型三电平LCL型并网逆变器的仿真模型 Matlab/simulink仿真(2018a及以上版本)最近在搞T型三电平并网逆变器的仿真正好用到了电流双闭环SVPWM的控制方案。这种拓扑结构在新能源并网里用得挺多的特别是光伏和储能系统。咱们先来瞅瞅模型结构——T型三电平的优势在于中点钳位结构带来的低开关损耗搭配LCL滤波器能有效抑制高频谐波。先看主电路部分建模Simulink里用IGBT搭了个T型三电平桥臂。这里有个小坑要注意每个桥臂的钳位二极管参数设置不合理的话仿真时容易报代数环错误。建议用带内阻的二极管模型参数设置界面长这样Diode_Ron 1e-3; Diode_Roff 1e6; Diode_Vf 0.8;电流双闭环的内环设计是关键。电压外环输出作为电流内环的给定这里推荐用准PR控制器替代传统PI对特定次谐波抑制效果更好。代码层面可以这么实现function y QPR_Controller(u) Kp 0.5; Kr 20; w0 2*pi*50; dw 5; s tf(s); G Kp (2*Kr*dw*s)/(s^2 2*dw*s w0^2); y lsim(G, u, t); endSVPWM生成部分建议用查表法实现毕竟实时计算扇区号太耗资源。建个二维查找表保存60°分区内的基本矢量作用时间仿真速度能提升30%以上。实测发现当直流侧电压波动超过10%时需要加入电压前馈补偿否则电流波形会出现明显畸变。基于SVPWM的电流双闭环T型三电平LCL型并网逆变器的仿真模型 Matlab/simulink仿真(2018a及以上版本)LCL参数设计有个经验公式滤波电感取总电感值的3%-5%阻尼电阻按R1/(3ωC)计算。仿真时如果遇到谐振尖峰试试在电容支路串个5Ω左右的电阻。这里给出个参数计算脚本Pn 10e3; % 额定功率 Vdc 600; % 直流电压 fs 10e3; % 开关频率 L1 Vdc^2/(3*Pn*fs); % 网侧电感 L2 0.3*L1; % 逆变侧电感 Cf 1/((2*pi*fs/10)^2*(L1L2)); % 滤波电容波形调试时有个小技巧在PWM输出后加个Transport Delay模块设置1.5个开关周期左右的延时能更好模拟实际控制器的计算延迟。最后放个仿真结果对比——没加阻尼电阻时THD大概3.2%加上后直接降到1.8%效果立竿见影。整个模型跑下来发现当电网电压跌落超过20%时电流环会出现暂态超调。这时候需要动态调整电流限幅值在Simulink里用个简单的if语句块就能实现if Vgrid 0.8*311 I_max 0.8*I_rated; else I_max I_rated; end建议仿真步长别超过开关周期的1/20用ode23tb求解器比较稳。遇到过奇怪的波形震荡问题后来发现是PWM生成模块的载波相位没对齐用Synchronized Pulse Generator模块后问题消失。总的来说这个方案在THD和动态响应之间取得了不错平衡适合中功率并网场景。