摘 要：能源回饋系統(tǒng)對減緩我國能源供求矛盾具有重要的作用，而逆變技術在能量回饋系統(tǒng)中占有重要地位，主要介紹了一種電壓型并網(wǎng)逆變器。首先對電壓型的逆變器進行了系統(tǒng)分析，給出了單相電壓型和三相電壓型兩種并網(wǎng)逆變器的理想電路模型。在此基礎上，設計了一個基于數(shù)字信號處理器(dsp)tms320f240控制的數(shù)字化電壓型單相并網(wǎng)逆變器，搭建了外圍硬件電路，并運用c語言進行運算處理，給出原理仿真結果的同時也給出了它的實驗結果，說明這種逆變器的運行效率高，可靠性好，應用也很方便。
關鍵詞：能量回饋；并網(wǎng)逆變器；dsp

0 引言
隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，能源問題在當今社會中受到越來越多的關注。在減緩能源供求矛盾方面，能量回饋系統(tǒng)可以發(fā)揮重要作用，主要運用在功率電子負載、分布式發(fā)電和電機再生制動等場合。而電力電子的逆變技術是能量回饋系統(tǒng)的核心部分。

數(shù)字化是控制技術發(fā)展的趨勢，在具體實現(xiàn)能量回饋系統(tǒng)的過程中，也應充分運用數(shù)字式控制方式。在電壓型逆變系統(tǒng)中，將數(shù)字信號處理器(dsp)作為控制中心，實現(xiàn)外圍電路工作及其控制。

l 電壓型并網(wǎng)逆變器的系統(tǒng)分析
l.l 電壓型單相并網(wǎng)逆變器的理想模型
作為并網(wǎng)用的逆變器，一般的理想狀態(tài)為：
1)網(wǎng)側功率因數(shù)λ=1，即網(wǎng)側電流in無畸變且與網(wǎng)側電壓un相位一致，這樣回饋至電網(wǎng)的只有有功功率。
2)能夠實現(xiàn)回饋電流in的快速調節(jié)；
3)具有能量雙向流動的能力，除了向電網(wǎng)回饋能量外，在一定條件下，電路還可處于整流模式，從電網(wǎng)吸收能量能夠實現(xiàn)上述理想的逆變電路狀態(tài)，并認為電路內(nèi)部沒有損耗，則得到理想模型如圖1(a)所示。

1.2 三相電壓型并網(wǎng)逆變電路的模型
電壓型三相橋式逆變電路的主電路如圖2所示。由圖2可以看出三相橋式電路是單相半橋電路的擴展，在拓撲結構上是完全相似的，其中各相輸入電感相等，電網(wǎng)各相電壓均為正弦波。

三相并網(wǎng)逆變電路的等效電路模型如圖3(a)所示，0點為電網(wǎng)中點，0′為直流側濾波電容中點，rs為電感電阻，其他同單相電路。圖3(b)為a相等效電路的相量圖。

三相并網(wǎng)逆變器交流側的方程為

逆變部分一般考慮spwm調制的三相電路，三相橋式電路的控制脈沖時序分布和單相的相似，調制信號為三相正弦波uga、ugb和ugco分析得知逆變器輸出線電壓波形是一個單極性spwm波形，其輸出幅值為uio假想直流電源中點o′，則可推出三相spwm逆變電路相電壓基波表達式為

對于逆變橋的輸入電流id,由單相電路分析的結果，每個橋臂從直流側吸取的電流存在二次諧波，三相電路中每個半橋單元從直流側吸收的電流為

將三相電流疊加后即可得到直流側電流id的表達式為

由式(4)可知，當電路在三相對稱條件下，逆變器的輸入電流為恒定的直流，而不存在二次電流分量，電路的直流側輸入不需要二次諧波吸收電路。三相逆變器的輸人瞬時功率也隨之恒定，而單相逆變器的輸入電流存在二次電流分量，輸入功率也不恒定，如圖l所示。這點是三相逆變器不同于單相逆變器之處，因此，單相逆變器的直流側濾波電容需要濾除高頻和低頻的紋波，而三相逆變器的直流側濾波電容僅需要濾除高頻紋波即可，其容量可以比單相的小。

2 電壓型pwm并網(wǎng)逆變器試驗
在前述理論分析的基礎上，研制了一臺基于數(shù)字式dsp控制的電壓型單相全橋pwm并網(wǎng)逆變器。

2.1 主電路的結構及電路參數(shù)的選擇
數(shù)字式電壓型能量回饋系統(tǒng)的逆變主電路結構如圖4所示。主電路的開關器件選用igbt—ipm模塊pm75cval20，交流側為工頻單相220v，ui為直流輸入電壓，須大于310 v；cd1和cd2為直流濾波電容，ln、為交流側濾波電感；a1為電流霍爾元件，v1．為電壓檢測傳感器；k1為直流接觸器，k2為交流接觸器；rc為直流側緩沖電阻。

直流輸入電壓ui經(jīng)濾波電容cdl和cd2穩(wěn)壓濾波后輸入逆變器，單相全橋逆變器輸出經(jīng)濾波儲能電感直接并人電網(wǎng)。電阻rc是電路啟動時緩沖濾波電容充電用，在充電完