双闭环控制：电容电压与电感电流下的微网逆变器技术详解

电容电压和电感电流的双闭环控制结构是高等电力电子技术中的一个重要组成部分，特别是在微网逆变器的设计与应用中。微网逆变器是一种用于将分布式能源系统如太阳能电池板、燃料电池或小型发电机的交流电转换为电网兼容的交流或直流电的关键设备。这种控制结构的目的是确保系统的稳定性和效率，通过同时监控并调节电容电压和电感电流，实现对逆变器输出的精确控制。 在电压源逆变器的控制中，双闭环控制策略具有以下特点： 1. 主环控制：外环控制通常负责电压控制，通过检测并比较实际输出电压与参考电压，调整逆变器的开关状态，以保持输出电压的稳定，这对应于电容电压的闭环控制。 2. 副环控制：内环控制则负责电流控制，它通过实时监测电感电流，快速响应负载变化，以减小电流的波动，确保电感电流跟踪其设定值，从而提高系统的动态性能。 微网系统概述部分介绍了不同的系统类型和示例。独立系统和联网系统展示了一种灵活的部署方式，适应不同的应用场景。例如，美国的微网示范工程包括多个站点，展示了多种能源技术的组合，如光伏、燃料电池、燃气轮机和风力发电机，以及储能设备如蓄电池和飞轮储能，以支持可靠供电。 欧洲的微网示范工程，如西班牙的Labein和希腊的Kythnos项目，展示了更具体的实例，它们不仅包括多种发电设备，还配备了高效的储能系统，如蓄电池、超级电容器和飞轮，以及不同类型的负荷，以实现微网的稳定运行和自我调节能力。 双闭环控制结构在这些微网系统中扮演了关键角色，它确保了电力质量的优化，尤其是在电网接入不稳定或需求变化快速的情况下。通过精细的电压和电流控制，微网逆变器能够适应各种条件，提高整个微网系统的灵活性和适应性，是现代电力电子技术在微电网领域的重要应用之一。