基于Matlab的孤立逆变源电路设计

本文设计的基于PWM的孤立逆变电源，其控制模型采用电压外环和电流内环双环控制策略，电压外环和电流内环均采用PI控制方式。应用Matlab软件建立实验模型进行仿真，通过仿真验证了控制系统设计方案的合理性，以及双环控制策略的应用效果，分析仿真结果证明了系统设计方案的合理性和有效性。
基于 Matlab 的孤立逆变源电路设计
随着新能源技术的发展，微电网技术得到了越来越广泛的应用。逆变源作为微电网的主要
组成部分，逆变源工作的稳定情况直接影响到微电网的电能质量。 PWM 逆变器输出波形
的质量和动态性能主要决定因素是采用控制和实现方法。

基 于 Matlab 软 件 平 台 ， 采 用 双 环 控 制 策 略 设 计 的 逆 变 源 ， 利 用
Matlab-Simulink-SimPowerSystems 的工具箱进行建模仿真，验证了本文所设计方案的
可行性和有效性。

0 引言

随着太阳能、风能等可再生能源的发展，分布式发电以其环境污染少、能源综合利用率
高、供电可靠等优 点，逐渐成为了各国家竞相研究的热点，在美国、欧洲等技术成熟的国
家和地区，以将其广泛应用在微电网中。逆变电源作为一种有效的电力供应源，成为了微电
网 的重要组成部分，并在微电网的研究和实施中得到了广泛的应用。

本文设计的基于 PWM 的孤立逆变电源，其控制模型采用电压外环和电流内环双环控
制策略，电压外环和电流内环均采用 PI 控制方式。应用 Matlab 软件建立实验模型进行仿
真，通 过仿真验证了控制系统设计方案的合理性，以及双环控制策略的应用效果，分析仿
真结果证明了系统设计方案的合理性和有效性。

1 PWM 逆变器的电路结构和工作原理

在交 -直 -交变频器中，通常要求直流电路采用可控硅整流电路，如图 1（ a）所示。逆
变输出的电压 Uo 的大小可以通过改变 Ud 的大小来控制。通过对逆变器触发电路频率的
控制，可以改变输出电压 Uo 的频率。但是，这种变频电路存在有缺陷：如果输出的交流
电压为含有较多谐波的矩形波，这无论是对负载或是交流电网都是不利的；如果输出功率用
相控方式来调 节，就会使输入