風力發電系統中,雙閉環控制的基本原理是:在電壓外環采樣輸出的反饋電壓與給定參考電壓比較后產生一個誤差電壓信號,這個誤差電壓信號經過PI控制器進行調節后,作為一個給定信號傳輸到電流環節上與電流環的電流采樣值進行比較,再由電流環PI控制器進行調節后,產生控制信號并通過PWM發生電路改變占空比,以此來實現對IGBT的開關斷控制。這種電流內環電壓外環雙環控制的動態響應速度較快,并且靜態誤差很小。
逆變環節設計為輸入電壓4-10V左右,逆變后交流電能為220V,50Hz的交流電,設計中采用的單相全橋逆變電路的最大特點就是帶載能力強,電路中不需要接入均壓電容。
在逆變器的數學模型中應用狀態空間平均法,能反映逆變器系統狀態的中低頻變化規律,適用于控制系統的分析設計。選擇濾波電動和濾波電容電壓和電容電流為狀態變量,可以得到逆變器的連續狀態空間方程,將可以得到輸出端電壓與全橋逆變電路中兩個橋各自重點電壓之間的傳遞函數,得到逆變控制電路的傳遞函數。
采用正弦脈寬SPWM調制技術時,由正弦調制波的信號電壓、三角載波峰值電壓、逆變橋輸入電壓之間的關系,可以認為全橋逆變電路在整個逆變電路拓撲機構傳遞函數中,為一個與載波有一定關系的比例環節。