Spannungsmodulierte direkte Leistungsregelung und Resonanzregler für dreiphasige, netzgekoppelte Wechselrichter bei Spannungsverzerrung

Das Verfahren der spannungsmodulierten Direktleistungsregelung (VM-DPC) für einen dreiphasigen netzgekoppelten Wechselrichter ist aufgrund des Verzichts auf eine Phasenregelschleife robust genug, um auch unter schwachen Netzbedingungen zu arbeiten. In dieser Studie wird die VM-DPC-Technik unter Netzspannungsoberschwingungen der Ordnungen 5, 7, 11 und 13 mit einer Gesamtklirrzahl (THD) von 4,69 % weiter untersucht. Zudem haben wir einen Multi-Resonanz-Regler (MR-Regler) vorgeschlagen, der parallel zum VM-DPC-Regler geschaltet wird, um die Spannungsoberschwingungen zu unterdrücken. Die Versuche mit einem 5-kVA-Wechselrichter wurden auf einem Echtzeit-Simulator mit „ hardware-in-the-Loop“-Ansatz durchgeführt, wobei die Regelkonzepte auf einem TMS320F25379D-Mikrocontroller entwickelt wurden. Das VM-DPC-Verfahren allein regelte den Netzstrom mit einem THD von 0,73 % bzw. 5,10 % unter sinusförmigen bzw. verzerrten Spannungsbedingungen, was sich als besser als die herkömmliche synchrone Referenzrahmenregelung erwies. Das VM-DPC+MR-Verfahren verbesserte die Netzstromqualität weiter mit einem THD von 0,36 % bzw. 1,12 % unter sinusförmigen bzw. verzerrten Spannungsbedingungen.