硬件并网逆变器

基于DDSRF正负序分离方法的不平衡电网PQ控制策略_平衡电流控制

并网逆变器在面对不平衡电网时，需要实现对正序、负序和零序分量的分离，通过锁相环对正序电压进行定向，进而实现正序电网电压的控制。本文采用的DDSRF方法进行锁相，通过分离正负序分量，利用锁相环对正序电压进行锁相，然后进行dq变换，实现电流控制。整体控制策略以基本的并网逆变器PQ控制为起点，额外加入不平衡电网的正负序分离步骤和负序电流控制。在不平衡电网中，通过控制正序电流实现单位功率因数入网，而负序电流则控制为零，以输出平衡电流。

仿真模型搭建了硬件电路、整体仿真电路、不平衡电压搭建方法和控制部分。在不平衡电压下，采用解耦双同步旋转坐标系锁相环（DDSRF_PLL）进行锁相。通过锁相的关键在于利用正序电压进行定向。仿真结果表明，电流实现了平衡控制，在平衡电网和不平衡电网两种情况下，逆变器均能实现单位功率因数并网。

采用基于DDSRF正负序分离方法的不平衡电网PQ控制策略，能够实现分离后的正序功率按功率指令输出，达到单位功率因数并网的目的。此策略在处理不平衡电网问题时表现出了较好的性能，实现了电流的平衡控制。

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光伏并网逆变器短路保护是否动作？

逆变器 的过流保护 一般分为 软件保护 和硬件保护，

软件保护 一般会延时 几个采样周期 （us 级），硬件保护 是立刻切断 开关器件的驱动信号，

对于注入电网的电流来说，是瞬间抑制的，即达到逆变器设定的保护值后，立刻归零。

光伏逆变器也是如此，

只不过 逆变器被切断后，相当于 切断了能量输出的通道，

这时前端 输入端 光伏阵列也应同时切断，使得能量输入为零

即使如此，

前端输入的能量也 带来一个冲击值，

只不过 这部分冲击值 是作用到 逆变器的直流母线上，

有可能 导致逆变器 直流母线电压升高。

这是一个比较简单的过程，如果逆变器并网侧短路 即刻切断，是毋庸置疑的。

多说一句， 如果是 电网侧短路，就大大不同了...它们之间有 一段很大的 线路阻抗

逆变器交流侧 和 网侧 是两个概念，这个 首先要弄明白...

光伏并网逆变器过流保护问题？

光伏并网逆变器的过流保护问题是一个重要的话题，涉及到逆变器的安全运行和电网的稳定性。以下是一些关于光伏并网逆变器过流保护问题的解答：

过流保护的重要性：光伏并网逆变器的过流保护是为了防止电流过大对逆变器和电网造成损坏。当光伏系统中的电流超过额定值时，过流保护功能可以迅速切断电流，保护逆变器和电网设备的安全，防止火灾等意外事故的发生。

过流保护的原因：光伏并网逆变器的过流保护可能是由多种原因引起的。例如，光伏组串中的某个组件出现故障，导致电流过大；或者电网中的异常波动、电磁干扰等也可能引起过流现象。此外，不正确的安装或使用也可能导致过流保护问题的出现。

过流保护的实现方式：光伏并网逆变器的过流保护通常是通过硬件电路和软件算法实现的。硬件电路是逆变器内部的一个重要的组成部分，用于检测电流的大小，当电流超过设定值时，硬件电路会自动切断电流。同时，软件算法也可以实现过流保护功能，通过监测和比较实时电流值和设定值，在必要时启动保护机制。

解决过流保护问题的方法：解决光伏并网逆变器的过流保护问题需要根据具体情况采取相应的措施。首先，需要检查光伏组串是否正常工作，及时更换损坏的组件；其次，需要检查电网的稳定性，确保没有异常波动或电磁干扰；此外，还需要定期进行维护和保养，确保逆变器的正常运行。同时，在设计和安装过程中也需要考虑电气安全和稳定性问题，预防过流现象的出现。

总之，光伏并网逆变器的过流保护问题是需要重视的，需要采取有效的措施进行预防和解决。同时，在选择和使用逆变器时也需要选择品质可靠的产品，并遵循正确的使用方法，确保逆变器的安全和稳定运行。

PLECS RT Box 应用示例 11 (99)：单相逆变器（Single-Phase Inverter）

此演示模型专注于单相并网逆变器在50千瓦和单位功率因数下的运行，利用PLECS电气和控制域的功率级和控制实现。电厂与控制器模型被分为两个不同的子系统，分别部署在两个RT Box上，通过虚拟原型配置的37针Sub-D电缆进行连接，交换数字PWM信号和模拟电流测量值。对于硬件在环（HIL）或快速控制原型（RCP）应用程序的实时模型开发，此配置提供了一个潜在的起点。

离散化步长和平均执行时间的参数为每个子系统提供关键信息，以确保实时执行。RT Box上的实时执行要求模型使用固定步长解算器执行，参数指定生成代码的基本采样时间，并用于离散化物理模型和控制域状态空间方程。执行时间表示在RT Box硬件上执行PLECS模型的一个离散步骤所需的实际时间。处理器负载是执行时间与离散化步长的比率。

表1展示离散化步长和平均执行时间的详细数据，为构建高效实时模型提供指导。此模型针对两个RT Boxes应用程序，一个运行Plant模型，另一个运行Controller模型，以最小化每个实时目标的执行时间。若用户仅拥有一个RT Box，可参考针对一个RT Box应用程序的相应型号进行配置。

在电源电路中，直流电压源为Vdc=750 V，H桥由两个IGBT半桥电源模块组成，通过PWM捕获块生成开关信号。滤波电感和断路器连接到电网，实现与理想交流电压源（Vrms＝220V，f＝50Hz）的连接。直流电压、电网电压和电网电流通过模拟输出组件输出，比例因子和偏移配置将模拟输出电压限制在[-4 V，+4 V]范围内。

闭环控制器用于调节线路电流与电网电压的同步，包含基于正交信号发生器的锁相环（PLL）以检测电网的电角度和频率。PLL相位角输出转换为电网电流的参考信号，比例积分（PI）或比例谐振（PR）调节器在“Controller”子系统内部切换。调节器参数Kp和Ki使用最佳幅值规则设置，谐振频率选择等于电网频率，确保系统响应的优化。

在实时操作模式下，模型既可以在计算机上以离线模式运行，也可以在PLECS RT Box上以实时模式运行。实时操作过程中，可使用PLECS示波器“电子Elec”观察控制器箱上的测量值和中间信号，如电网相位角、PLL检测到的角频率以及测量的电网电压和电流。参考电流与测量电流的比较显示了使用PR调节器时测量电流滞后稍小的特性。电网电流的参考振幅可以通过调整控制器子系统中的增益块“Ip”进行改变，通过将“断路器Breaker”常数设置回0断开逆变器与电网的连接。

此模型展示了单相并网逆变器模型的实用性，适用于离线模拟和实时操作，支持硬件在环测试和快速控制原型设计。

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