微型三相逆变并网控制器调试与分析

摘要：前些年，大规模电力故障频发，例如美国大停电、中国南方冰雪灾害带来的大停电，这些都暴露出了当时电力网络的缺点。第一，大规模的电力系统中，地域性的事故容易扩大发生连锁反应，连锁反应也带来大规模的停电甚至毁灭性的灾难，其次，在一些偏远地区，互相连接了的大型电力系统不能提供理想的电力。微型电网技术可以用独立的能源发电装置作为供电电源，可以单独组网。

本文主要通过搭建一个微型并网装置，并对并网状态进行监控，记录一系列数据，对微电网的供电系统技术的实际应用提供帮助，具有一定的实践价值。

关键词：三相并网;逆变器;控制器

Abstract：In the past few years，large-scale power failures，such as the blackouts in the United States and the blackouts caused by the snow disaster in southern China，have exposed the shortcomings of the power network at that time.First，in large-scale power systems，regional accidents tend to expand and chain reactions，and chain reactions also cause large-scale power outages and even devastating disasters.Second，in some remote areas，large interconnected power systems cannot Provide the ideal power.Microgrid technology can use independent energy generation devices as the power supply and can be networked separately.

This paper mainly studies a micro-grid device built by us and monitor the grid-connected state to obtain a series of data provides assistance for the practical application of the power supply system technology of the microgrid and has certain practical value.

Keywords：Three-phase grid connection，inverter，controller

1.對微型三相逆变并网控制器的联合调试

1.1单独运行试验

（1）逆变器开环试验

在开始试验前需要先验证主功率板和测量电路是否准确。来确定试验所需要的系统试验平台是否稳定、可靠，对其先进行开环试验。输出波形如下图所示：

由图中得知，上述输出波形RMS可达14.1V，正弦波平滑，没有明显噪点，频率为50Hz，。需要对其空载情况进行长时间工作测试，以确保试验平台的稳定性和可靠性。

（2）逆变器的闭环试验

三相逆变并网控制器一般工作在并网模式和单独运行模式，在单独运行模式的时候需要有一个电压环开控制输出电压稳定，降低系统电压调整率和负载调整率，必须具有良好的稳态能力。如图1.2为单独运行的时候的闭环输出波形。

从上图可以看出波形较为平滑，有效值达到14.1V，能够快速的达到稳态运行，经测量输出的电流达到2A，功率能达到90W。闭环试验的成功说明了，微型三相逆变并网控制器能够进行并网，且系统的稳定性得到了验证。

1.2 逆变器的并网运行试验

在并网运行的时候运用灯泡法来确定2个三相逆变器是否达到并联的标准，经过调试之后成功并联，实现电流比1：1，图1.3是相位触发信号还有三相逆变并网控制器的输出的电压波形和电流波形图

经过验证试验，电网的THD达到0.4%小于规定的3%，并且能够达到电流比在1：2和2：1之间可调，THD测量由仪器测得。

2对微型三相逆变并网控制器的分析

本章主要是分析在联合调试实验中遇见的一些问题，并给出了一些逆变器的实验数据。

2.1调试中遇到的问题

2.1.1外特性

由于负载的减小，输出电流的逐渐变大，输出电压下降较多，且三相对称负载由于发热所发生的变化不一致，又由于是三相三线制，因此造成输出的3个线电压不一定相同，变成了带不平衡负载。为了解决这个问题，在PID调节的时候加入积分饱和算法，并调整PID的系数，且尽量使三相负载平衡。

2.1.2 逆变器并网测量问题

由于并网测和逆变侧相距较远，且测量模块和从机之间也距离较长，测量模块要输出有一个相位触发信号。但是在实际的联合调试中，由于距离较长，造成的测量电压不稳定，测量的触发脉冲信号也极为不稳，这个现象尤其是在满载的时候最为明显。

为了解决这个问题，采取了以下措施：

1.采用磁环约束来解决信号干扰的问题。

2.在触发信号输出端加一个功率发射电路，提供更高功率触发信号。

3.在三相逆变电路接上共模电容，减少共模干扰。

4.AD测量模块的GND利用差模电容接到系统的表面。

参考文献：

[1] .戴敏.微电网中基于LCL滤波器的三相并网逆变器控制策略研究[D].山东大学，2012.

[2] .刘飞.三相并网光伏发电系统的运行控制策略[D].华中科技大学，2008.

[3] .陈敏.9KVA 组合式三相逆变器的研制[D].南京航空航天大学，2002.

[4] .杨伟.模拟同步发电机特性的逆变器并联技术研究[D].南京航空航天大学，2011.

作者简介：

姚婕妤：1998年3月30日出生，浙江嘉兴人，中国计量大学质量与安全工程学院安全工程专业大四学生

（作者单位：中国计量大学质量与安全工程学院）