2。3。2 分布式电源的电压电流双环控制原理

基于基尔霍夫电压和电流定律，可以得出三相逆变器的电压和电流方程如下： 

其中：、是电感电流；是电容电压；、是负载电流；Ua、Ub、Uc是逆变桥输出电压。由式(2-3)可以推导出，在ABC坐标系中,三相逆变器的A相的模型框图如图2。4所示，由于A、B、C三相参数相同，所以B、C相的模型框图得与A相的模型框图相同。

图2。4 三相逆变器A相的模型图

上面的数学模型中的变量都是时变交流量，这对控制系统的设计来说有一定的困难。为了解决这个问题，可以将三相abc坐标系通过坐标变换转成和电网基波频率同步旋转的dq坐标系。这样，就将三相abc坐标系中的基波正弦变量通过坐标系变换转化成了同步旋转dq坐标系中的直流变量，简化了控制系统的设计。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

一般来说，在dq旋转坐标系中表示三相电路时，常以d轴表示无功分量，以q轴表示有功分量，下面用向量图表示两者之间关系，如图2。5所示：

图2。5 三相abc/dq0旋转坐标系

在此基础上就可以分析两种坐标系间的转换关系。三相静止abc坐标系到两相旋转dq坐标系的转换矩阵为：

=       （2-6）

根据变换前后功率不变的原则，由三相静止到三相同步旋转坐标变换关系式如下：

=                   （2-7）

=                  （2-8）

因此，可得在dq坐标系中的三相逆变器的电压电流方程为：

                           （2-9）

由式（2-9）可得在同步旋转dq坐标系下的模型框图，如图2。6所示。

图2。6三相逆变器在dq0坐标系的模型框图

由此可知，电感电流与电容电压之间有耦合关系，要在dq轴下进行控制就必须解耦。

电压型逆变器dq坐标系的电流方程式：

                       （2-10）

由上式可知，d、q轴电流不仅受控制量Ud、Uq、、的影响，而且还受到电流交叉耦合项的影响。采用解耦控制消除电流耦合，用PI调节器对电流进行调节，电流控制系统的方程为

           （2-11）

式中，分别为有功电流和无功电流的参考值。