非线性电感在并网逆变器中的应用

摘要：在分析了无差拍控制电压源与电流源输出的逆变器基本原理的基础上，计算了该方法在单极性调制下输出滤波电感的取值，并分析了单极性调制方案下输出电流过零点处失真形成的原因。通过仿真建模研究了电感的非线性特性对输出电流畸变的影响，提出了在模型中对非线性电感的感值进行补偿的办法，最后通过仿真和实验验证了该方法的可行性。

引言

目前常见的逆变器有离网型和并网型两种，其中并网型逆变器在光伏发电系统及能量回馈系统中具有广泛的应用，其具有造价低，输出电能稳定等优点，应用前景广阔。在诸多的并网逆变器控制方法中，无差拍控制以其优良的动态响应及较低的电流波形畸变率，非常适用于并网型逆变器控制。

无差拍控制是一种基于电路模型的控制方法，其基本思想是：根据上一周期的采样值，用模型计算出要达到指定状态和输出所需的脉冲波的占空比。由于无差拍控制以电路模型为基础，当电路模型参数不准时会使逆变器的输出恶化，甚至出现不稳定的情况，所以对于采用该种控制方法的逆变器输出滤波电感的设计至关重要。本文通过分析研究，建立了并网逆变器无差拍控制的数学模型，并通过MATLAB软件仿真，验证了输出滤波电感与控制模型不匹配及电感的非线性对逆变器输出性能的影响。

无差拍电流控制原理

由图1可知，逆变器输出的电压回路方程为

　(1)

离散后为：

 (2)