電源網(wǎng)：分布式電源憑借其就地發(fā)電服務(wù)用戶、清潔環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，擁有越來(lái)越大的市場(chǎng)份額。微電子技術(shù)的發(fā)展為逆變技術(shù)的實(shí)用化創(chuàng)造了平臺(tái)，微處理器的誕生滿足了逆變技術(shù)的發(fā)展要求，使先進(jìn)的控制技術(shù)如矢量控制技術(shù)、多電平變換技術(shù)、重復(fù)控制、模糊邏輯控制等先進(jìn)的控制算法在逆變領(lǐng)域得到了較好的應(yīng)用。進(jìn)入21世紀(jì)，逆變技術(shù)正向著頻率更高、功率更大、效率更高、體積更小的方向發(fā)展。本設(shè)計(jì)方案采用DC-DC-AC結(jié)構(gòu)能有效提高效率，采用高頻直流升壓技術(shù)使逆變并網(wǎng)器體積更小，安全性能大大提高。針對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的試驗(yàn)問(wèn)題提出了利用Simulink的參數(shù)估計(jì)功能，使理論模型根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值參數(shù)估計(jì)，從而達(dá)到理論模型充分接近實(shí)際實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

1分布式電源并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1．1DC-DC變換器

DC-DC變換器是通過(guò)半導(dǎo)體閥器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作將直流電壓先變?yōu)榻涣麟妷海?jīng)整流后又變?yōu)闃O性和電壓值不同的直流電壓的電路，這里要闡述的是中間經(jīng)過(guò)變壓器耦合的直流間接變換電路。DC-DC變換器在將直流電壓變換為交流電壓時(shí)頻率是任意可選的，因此使用高頻變壓器能使變壓器和電感等磁性元件和平波用電容器小型輕量化。如今，隨著半導(dǎo)體閥器件的進(jìn)步，輸出功率為100W以上的電源實(shí)際上采用的開(kāi)關(guān)頻率都在20～500kHz范圍內(nèi)，MHz級(jí)高頻變換器也在開(kāi)發(fā)研究之中。而且，通過(guò)變換頻率的高頻化，可以使平波用電容的容量減小，從而能夠使用陶瓷電容等高可靠性的元件。而且，本文在舉例闡述動(dòng)作原理是采用雙極功率晶體管、IGBT、MOSFET等開(kāi)通關(guān)斷可控的器件作為直流電壓變換為交流電壓的半導(dǎo)體閥器件，使用最多的還是MOSFET。

1．2直流母線電壓PID控制器設(shè)計(jì)

作為直流母線400V電壓必須具有一定的穩(wěn)定性，不應(yīng)該隨著負(fù)載的變化或電池電壓的改變而產(chǎn)生波動(dòng)。因此必然需要用到反饋的概念。反饋理論的要素包括三個(gè)部分：測(cè)量、比較和執(zhí)行。測(cè)量關(guān)心的變量，與期望值相比較，用這個(gè)誤差糾正調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的響應(yīng)。由于PID控制器可以實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)，其優(yōu)異的動(dòng)態(tài)穩(wěn)態(tài)特性，以及方便靈活的參數(shù)整定方法，因此在逆變并網(wǎng)器中直流母線的電壓控制選擇PID控制算法。

在閉環(huán)控制系統(tǒng)里，將調(diào)節(jié)器置于純比例作用下，從小到大逐漸改變調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)，得到等幅振蕩的過(guò)渡過(guò)程。此時(shí)的比例系數(shù)稱為臨界比例系數(shù)Ku，相鄰兩個(gè)波峰間的時(shí)間間隔，稱為臨界振蕩周期Tu。

臨界比例度法步驟：

(1)將調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間置于最大(TI=∞)，微分時(shí)間置零(TD=0)，比例系數(shù)KP適當(dāng)，平衡操作一段時(shí)間，把系統(tǒng)投入自動(dòng)運(yùn)行。

(2)將比例系數(shù)KP逐漸增大，得到等幅振蕩過(guò)程，記下臨界比例系數(shù)Ku和臨界振蕩周期Tu值。

(3)根據(jù)Ku和Tu值，采用經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算出調(diào)節(jié)器各個(gè)參數(shù)，即KP，TI和TD的值。