
三相逆变器LCL并网Simulink模型仿真:包含坐标变换、PI电流环控制、解耦、SPWM及9
1d结果分析
三相并网逆变器在新能源并网中可算是老戏骨了,今天咱们就来拆解这个带LCL滤波的DQ轴控制方
案。直接上硬菜——整个系统的核心在于电流环控制玩得够不够6,以及坐标变换能不能让三相电流乖乖听
话。
先看坐标变换这块硬骨头。Simulink里用Park变换把三相电流转到DQ轴时,记得要实时获取电网相
位角(锁相环给的θ)。我习惯用MATLAB Function模块写变换逻辑,比自带模块更透明:
```matlab
function [id,iq] = abc2dq(ia,ib,ic,theta)
alpha = (2/3)*(ia - 0.5*ib - 0.5*ic);
beta = (2/3)*(sqrt(3)/2*ib - sqrt(3)/2*ic);
id = alpha*cos(theta) + beta*sin(theta);
iq = -alpha*sin(theta) + beta*cos(theta);
end
```
这段代码的精髓在于把三相坐标系拍扁成二维的αβ坐标系,再旋转θ角对齐电网相位。实测中发现,
当锁相环有0.5°相位偏差时,q轴电流会飘出0.3A,所以锁相环的动态响应必须够快。
电流环控制部分建议用双闭环结构。内环用PI控制器硬刚电流误差,外环负责功率调度。重点来了—
—解耦项处理不好会翻车!在电压前馈通道里得加上ωL项:
```matlab
ud = ud_pi + ω*L*iq; // d轴解耦
uq = uq_pi - ω*L*id; // q轴解耦
```
别小看这两个交叉耦合项,少了它们PI参数调破天也没用。实测参数时,先关掉SPWM模块,直接给阶
跃信号看电流跟踪速度。Kp建议从5开始试,Ki设在200-500之间,响应时间控制在2ms内比较稳。
LCL滤波器的参数搭配是门玄学。我的经验公式:滤波电容取delta接法时,容抗Xc=3%基波阻抗。比
如380V/50Hz系统,C≈15μF,电感L1=2mH,L2=1mH。谐振峰必须用阻尼电阻压住,在电容支路串3Ω电阻能削掉
90%的谐振尖峰。
上机实测时重点关注这几个信号:
1. 直流母线电压必须锁死800V,电压环的PI参数Kp=0.05/Ki=2时纹波能压到5V以内
2. d轴电流给定值对应有功功率,当设定Id_ref=10A时,输出功率P=1.732*380*10≈6.5kW