并网逆变器中延时环节对系统稳定性的影响

摘要：

分析了模拟数字采样、脉宽调制装载模式、调制方式和硬件滤波等因素对数字控制系统稳定性的影响.以单电感滤波器的并网逆变器为对象,以逆变侧电感单电流环控制为例,建立系统模型并分析数字控制延时环节的构成,通过开环传递函数和波特图分析系统的稳定性,同时定量地给出系统的稳定条件以及系统失稳时的谐振频率.在此基础上,在一台10 kW单电感滤波器的并网逆变器上进行实验验证,功率器件采用第5 代沟槽栅场截止型单管IGBT,逆变电感磁芯采用铁硅二代粉芯磁环,控制器采用32 位浮点微控制器.通过实验验证了影响系统稳定性的环节包含计算延时、零阶保持器和硬件滤波等,当硬件滤波RC参数满足RC<<2/(πfs)时,临界稳定比例参数只与电感值、输入母线电压和开关频率相关,系统失稳后的谐振频率近似为1/4 开关频率.同时给出了硬件滤波参数的工程设计方法,即取RC =0.2/fs,保证硬件采样滤波性能的同时,不产生系统相位的延时.

关键词：并网逆变器、延时环节、硬件滤波、稳定性

所属期刊栏目：52

分类号：TM464(变压器、变流器及电抗器)

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：275-279