并网逆变器的数学模型、PQ 恒功率控制原理

资 源 简 介

并网逆变器的数学模型、PQ 恒功率控制原理

详 情 说 明

并网逆变器作为可再生能源发电系统与电网之间的关键接口设备，其性能和稳定性对整个电力系统至关重要。数学模型是分析和设计并网逆变器的基础，通常采用基于开关函数的平均模型来表示。在数学模型建立过程中，需要考虑逆变器的三相电压电流关系、直流侧电容动态特性以及电网电压的影响。

PQ恒功率控制是并网逆变器最常见的控制策略之一，其核心目标是实现有功功率P和无功功率Q的独立控制。这种控制方式下，逆变器被视为一个可控电流源，通过调节输出电流来实现功率的精确控制。功率控制环通常采用双闭环结构：外环为功率控制环，内环为电流控制环。

在PQ控制模式下，系统首先通过功率计算模块得到实际输出的有功和无功功率，然后与给定的功率参考值进行比较，通过PI调节器产生电流参考信号。最后通过电流环快速跟踪这些参考信号，从而实现功率的精确控制。这种控制方式的优势在于可以实现有功和无功功率的独立解耦控制，使得系统可以按照需求灵活调节功率输出。

通过搭建PQ控制模型，可以验证系统在不同功率指令下的动态响应特性，包括功率跟踪的快速性、稳态精度以及抗干扰能力。实验结果表明，合理的参数设计可以使系统实现有功功率和无功功率的任意调节，满足并网运行的各种工况需求。