三相并网逆变器比例谐振控制及其网压前馈问题分析

马 琳 金新民 唐 芬 Pedro Rodriguez 孙 凯

（1. 北京交通大学电气工程学院 北京 100044 2. 西班牙加泰罗尼亚理工大学 巴塞罗那 08222 3. 清华大学电力系统及大型发电设备安全控制和仿真国家重点实验室 北京 100084）

1 引言

近年来，基于可再生能源的分布式并网发电技术如光伏发电、燃料电池发电和风力发电等，得到了快速的发展。与传统的集中式发电系统相比，其距离用户更近，发电灵活性更高，能更充分地利用各种可用的分散存在的能源，成为了电能供应不可缺少的有益补充。作为分布式能源与电网间进行能量变换的逆变器，如何更加有效、可靠地使分布式发电系统所发出的电能并入电网具有重要的现实意义[1,2]。为此，多种新型的并网电流控制方法得到了应用[3]。

小型单相并网系统如屋顶式光伏并网系统其逆变器传统控制方式采用传统网压前馈的比例积分控制，存在着固有的静态误差等问题[4]。为克服传统控制器的缺陷，很多新型单相并网逆变器常采用比例谐振控制[5,6]作为其并网电流的控制方法，用以消除在跟随单相正弦电流指令时比例积分控制器固有的静态误差。大功率三相并网系统如风力发电，常采用基于电网电压矢量定向的比例积分（PI）控制。该并网电流控制方法，通过对旋转坐标系的 dq两个坐标分量分别控制，实现有功分量与无功分量解耦，理论上可以做到无静态误差控制[7]。除此之外，根据不同的应用条件，也涌现了其他多种控制方式[3]，例如静止坐标系控制法（Stationary Reference Frame Control）与自然坐标系控制法（Natural Frame Control）等。……