标题:基于电流闭环控制的级联 H 桥并网系统仿真分析
摘要:本文针对级联 H 桥并网系统进行了仿真分析,系统每相包含 12 个 H 桥,单个 H 桥的直流电压
为 850V,并采用电流闭环控制。通过测试系统在 1s 时从 2000A 降至 1500A 的控制性能,证明了该
系统具有良好的控制效果。仿真结果显示,系统的电流电压无超调,网侧电流总谐波失真率(THD)
仅为 0.31%,控制电流越小,畸变率越小为 0.05%,并且符合并网标准。本文采用离散化方法进行整
体仿真,并采用离散解析器和离散 PI 控制策略,未使用 Matlab 自带的模块。
关键词:级联 H 桥并网、电流闭环控制、仿真分析、谐波失真率、离散化、离散解析器、离散 PI 控
制
引言:
随着电力系统的发展,对并网系统的控制要求越来越高。级联 H 桥并网系统作为一种高性能、可靠性
强的电力电子装置,被广泛应用于风力发电、光伏发电等领域。在级联 H 桥并网系统中,采用电流闭
环控制可以有效提高系统的控制性能,降低谐波失真率。本文将针对级联 H 桥并网系统进行仿真分析
,以验证其控制性能与谐波失真率等指标的优异表现。
1. 系统结构及参数设置
级联 H 桥并网系统由多个 H 桥连接而成,每相含有 12 个 H 桥。单个 H 桥的直流电压为 850V。本文
所采用的控制策略为电流闭环控制,即通过对电流进行反馈、控制和调节,实现系统的稳定运行。
2. 控制性能测试
为了评估系统的控制性能,本文在 1s 的时间内对系统进行了控制输出电流从 2000A 下降到 1500A
的测试。实验结果表明,系统控制效果良好,无超调现象出现。同时,通过对电流电压的波形分析,
也可以看出系统的稳定性和响应速度都达到了较高水平。
3. 谐波失真率分析
谐波失真率是评估并网系统质量的重要指标之一。本文通过分析系统在网侧电流上的谐波失真率(
THD),来评估系统的谐波抑制能力。仿真结果显示,系统的网侧电流 THD 仅为 0.31%,远低于并网
标准要求,表明系统具有较好的谐波抑制能力。
4. 控制电流越小,畸变率越小
本文进一步分析了系统控制电流越小,谐波失真率越小的关系。仿真结果表明,在控制电流为 1500A
时,系统的畸变率仅为 0.05%,比较理想,符合并网标准的要求。因此,对于级联 H 桥并网系统的设
计与控制,应尽量降低控制电流,以优化系统的谐波特性和控制性能。
5. 离散化方法与控制策略选择