Matlab Simulink下的LLC并网与离网逆变器功能介绍：电流闭环控制并网，电压电流双...

Matlab/Simulink：LLC并网/离网逆变器，可实现的功能如下 1.并网模式下逆变器与主电网（相电压有效值220V，频率50Hz）连接，采用电流闭环控制模式实现并网。 2.离网模式下逆变器与负载连接，采用电压电流双闭环控制模式实现孤岛发电。 仿真组成： 1.主电路 2.坐标变换，从abc坐标系转至dq坐标系 3.控制模块，离网：电流闭环PI控制，并网：电压电流双闭环PI控制 4.调制模块：SVPWM或SPWM 版本为Matlab2020b，所有部分均由Simulink模块搭建，由于部分模块低版本没有，因此只能用20b或以上版本

最近在Matlab2020b上折腾LLC并网/离网逆变器仿真，发现这玩意儿比传统逆变器有意思多了。直接上干货，咱们从主电路开始。LLC谐振腔必须包含三个关键元件：谐振电感、变压器漏感和谐振电容，参数计算要特别注意品质因数Q值对电压增益的影响。

坐标变换模块千万别用现成的Park变换模块，自己搭更灵活。abc转dq的核心是锁相环实现，分享个实用公式：

% 手动实现Clarke-Park变换 theta = 2*pi*50*t; dq_matrix = 2/3 * [cos(theta), cos(theta-2*pi/3), cos(theta+2*pi/3); -sin(theta), -sin(theta-2*pi/3), -sin(theta+2*pi/3)];

注意这里采样率要和PWM频率匹配，实测低于10kHz会导致波形畸变。有个坑是当电网电压跌落时，锁相环参数需要自适应调整，建议PI参数设为Kp=50，Ki=2000起调。

离网模式的双闭环控制要玩点花的，电压外环输出作为电流内环的给定。实测中发现电感参数误差会导致静差，这里给出个补偿技巧：

% 电流环前馈补偿 if strcmp(mode,'island') Vdc_compensation = 0.05*(Vdc_ref - Vdc_actual); Id_ref = Id_ref + Vdc_compensation; end

调制模块建议用SVPWM，比SPWM电压利用率高15%。特别提醒2020b的PWM Generator模块新增了死区补偿功能，需要在Device Parameters里勾选"Enable dead time"选项，设置2us左右的死区时间能有效防止桥臂直通。

Matlab/Simulink：LLC并网/离网逆变器，可实现的功能如下 1.并网模式下逆变器与主电网（相电压有效值220V，频率50Hz）连接，采用电流闭环控制模式实现并网。 2.离网模式下逆变器与负载连接，采用电压电流双闭环控制模式实现孤岛发电。 仿真组成： 1.主电路 2.坐标变换，从abc坐标系转至dq坐标系 3.控制模块，离网：电流闭环PI控制，并网：电压电流双闭环PI控制 4.调制模块：SVPWM或SPWM 版本为Matlab2020b，所有部分均由Simulink模块搭建，由于部分模块低版本没有，因此只能用20b或以上版本

并网模式下电流环响应速度是关键，分享个调试秘诀：把PI控制器的输出限幅设为±50，积分分离阈值设在5%左右。当电网电压THD超过3%时，记得在电流采样后加二阶Butterworth滤波器，截止频率设2kHz效果最佳。

最后说个版本坑点：2018b之前的Simulink没有Discrete Variable Frequency平均模型，会导致谐振腔仿真发散。实测用2020b的LLC模块库搭建，开关频率设为100kHz时仿真速度比老版本快3倍，记得把求解器改成ode23t才能稳定跑完。

这仿真调通后，并网模式下THD能做到<3%，离网切换过程不超过20ms。下次准备试试实时仿真，上HIL验证实际控制器性能，有兴趣的可以留言讨论调试中遇到的奇葩波形。