逆变器数据采样

如何从零自学逆变器控制(一)

如何从零开始自学逆变器控制

要掌握逆变器控制，首先需了解理论知识。掌握功率拓扑原理，包括Buck、Boost电路和全桥逆变电路，理解驱动和PWM占空比计算，虽然软件部分可以依赖硬件提供的系数，但《数字信号处理》和《自动控制原理》是基础课程。数字信号处理涉及拉氏变换和离散化，逆变器中的滤波器主要是一阶低通和陷波器。自动控制原理则讲传递函数，重点理解PID中的PI控制，推荐使用串联型，编写程序时需通过Z变换和差分方程。

获取资源是关键。选择TI公司的C2000系列DSP，例如TMS320F280049，从TI官网下载相关资料，如用户手册和SDK库。开始时可从控制一个IO口入手，再逐步深入。C2000Ware库提供例程，旧型号可能需要注册。

学习路径包括理解逆变器的开发套件，如Solar目录下的单相逆变器项目，从原理图和源码入手，同时参考官方的指导文档。掌握基本的单极性或双极性控制，理解控制模式和功率拓扑。

在CCS开发环境中，导入并调试例程，如voltagesourceinvlcfltr.c中的中断程序，理解PI控制参数设计。可以从TI的库中找到逆变器常用的算法，如电压源逆变器的控制。

参数采样是逆变器核心，包括直流电压、交流电压和电流。例如，通过电阻分压法采样直流电压，计算公式预先设定系数简化计算。交流电压采样则用差分电路，计算出合适的系数转换采样值。

电流采样可通过电阻或霍尔传感器，这里以电阻为例，计算电流值的公式同样涉及系数预设。

逆变控制涉及相位生成，如使用斜坡信号乘以正弦函数，以及电压和电流环路的双环路控制。PI控制中，串联型更易于调试，注意中断函数中的函数调用效率。

最后，持续学习和实践，如PID控制的理解，可以参考相关文章深入探讨。通过理论与实践结合，逐步掌握逆变器控制的各个方面。

光伏电站逆变器数据当中组串02输入电流-0.17什么意思？

你说的这种情况比较少见。

光伏组串出现输入电流是负数，代表这串组件出现反向电流，本人认为有三种原因。

1、组件故障原因

组件如果有一组电压低，如组件短路或者接地，同一个MPPT的另外一路的电流有可能流向这一路，就会出现负电流。

依据：出现负电流的这一路组串电压明显偏低。

2、逆变器功能的原因

逆变器有PID修复功能，而且采用正向偏置技术，需要从电网取电，再整流，给组件一个反向电流，也有可能出现负电流。

依据：逆变器具备PID修复功能，出现负电流的这一个组串电压和别的组串电压差不多，电流很小。

3、逆变器故障的原因

逆变器的电流采样，采用开环的电流传感器，有可能出现漂移，采样不准。

依据：在电流特别小，温度特别低时，可能会出现误差。

PWM的逆变原理是什么

PWM脉宽调制是一种通过改变脉冲宽度来控制输出电压的技术，同时通过改变脉冲的调制周期来控制输出频率。这种技术使调压和调频两个作用能够协调一致，并且与中间的直流环节无关，从而加快了调节速度，改善了动态性能。由于输出等幅脉冲只需恒定直流电源供电，因此可以使用不可控整流器代替相控整流器，大大改善了电网侧的功率因数。PWM逆变器能够抑制或消除低次谐波，并且由于使用自关断器件，开关频率可以大幅度提高，使得输出波形非常接近正弦波。

PWM变频电路具有以下特点：可以得到接近正弦波的输出电压；整流电路采用二极管，获得接近1的功率因数；电路结构简单；通过对输出脉冲宽度的控制改变输出电压，加快了变频过程的动态响应。目前，通用变频器几乎都采用PWM控制方式，因此有必要介绍PWM控制的原理。

PWM基本原理是通过对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需的波形。在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次斜波谐波少。根据采样控制理论，冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上，其效果基本相同。冲量即指窄脉冲的面积，这里所说的效果基本相同，是指该环节的输出响应波形基本相同。

根据上述理论，可以用不同宽度的矩形波来代替正弦波，通过对矩形波的控制来模拟输出不同频率的正弦波。例如，将正弦半波波形分成N等份，就可将正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲组成的波形。这些脉冲宽度相等，都等于π/N，但幅值不等，且脉冲顶部不是水平直线，而是曲线，各脉冲的幅值按正弦规律变化。如果将上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合，且使矩形脉冲和相应正弦部分面积（即冲量）相等，就得到一组脉冲序列，这就是PWM波形。可以看出，各脉冲宽度是按正弦规律变化的。根据冲量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的。

在PWM波形中，各脉冲的幅值是相等的。要改变等效输出正弦波的幅值时，只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可。因此，在交-直-交变频器中，整流电路采用不可控的二极管电路即可，PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。根据上述原理，在给出了正弦波频率、幅值和半个周期内的脉冲数后，PWM波形各脉冲的宽度和间隔就可以准确计算出来。按照计算结果控制电路中各开关器件的通断，就可以得到所需要的PWM波形。

SVPWM比SPWM有什么优点？

正弦波的生成方法多样，但常用的包括对称规则采样法、不对称规则采样法和平均对称规则采样法。其中，对称规则采样法生成的PWM脉宽偏小，导致变频器输出电压达不到直流侧电压的预期。不对称规则采样法则在一个载波周期里采样两次正弦波，虽提升了输出电压，但对微处理器的数据处理量增加，对微机性能要求较高。平均对称规则采样法综合了前两者的优势，应用最为广泛。

SPWM虽然能够生成三相正弦电压，但直流侧电压利用率较低，仅为直流侧电压的倍数，这是其最大的缺点。相比之下，SVPWM电压利用率较高，提升了15%。SVPWM原理电压空间矢量PWM(SVPWM)的出发点与SPWM不同，SPWM调制侧重生成三相对称正弦电源，而SVPWM将逆变器和电动机视为一个整体，通过八个基本电压矢量合成期望电压矢量，确定功率器件的开关状态，依据电机磁链与电压关系，实现恒磁通变压变频调速。

若忽略定子电阻压降，当施加理想正弦电压时，气隙磁通以恒定角速度旋转，轨迹呈现圆形。SVPWM和SPWM并非孤立的调制方式，典型的SVPWM实际上是在SPWM的相调制波中加入了零序分量后进行规则采样得到的结果，因此两者存在对应关系。

SVPWM的优势在于电压利用率的提升，这使得其在变频器和电动机控制系统中表现出更佳的性能。尽管SPWM在某些方面表现出色，但在现代工业应用中，SVPWM因其更高的电压利用率和更优的控制性能而被广泛采用。

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