三相光伏并网逆变器控制策略

刘 波 杨 旭 孔繁麟 叶海忠 于 虹

（1.西安交通大学电气工程学院 西安 710049 2.广东明阳龙源电力电子有限公司 中山 528400）

1 引言

随着现代化日益增长的能源需求，新能源技术如光伏发电和风力发电等正在经历着一场全面深刻地发展成熟，逆变并网技术及其对电网质量的影响正得到人们更多地关注。影响电网质量的一个主要因素就是电流谐波含量。CNCA-CTS004《并网光伏发电专用逆变器技术要求和试验方法》中规定逆变器满负载运行时，电流总谐波畸变率限值为5%，奇次谐波中3～9次小于4%，11～15次小于2%，35次以上小于0.3%。

针对如此严格的谐波要求，在电压源 PWM 逆变器应用中，LCL滤波器取代了传统的L 滤波器，其在减小了体积的同时对电流高频分量具有更好的滤波效果[1]，但是 LCL 三阶系统的引入，增加了二阶谐振零极点，其谐振极点的零阻抗特性带来的可能的振荡[2]，对系统电流环控制提出了更大的挑战。

在传统三相逆变控制中，PI控制器由于无法实现交流信号的无静差跟踪，稳态电流存在较大的误差，而引入电网电压前馈的PI控制增强了系统的动态性，但是由于其积分功能对交流信号天然的缺陷，依旧不能有效的减小稳态误差[3]。

为减小稳态静差，dq旋转坐标下的PI控制对三相逆变系统具有天然的优势，其将交流转换为直流后发挥了积分控制的作用，可以实现无静差控制。与此同时，比例谐振（PR）控制也开始广泛应用，PR控制虽然在谐振频率上具有无穷大增益，从理论上可以实现基波电流的无静差控制[4]，但实际应用中由于电网频率存在波动，以及模拟或数字离散化实现时存在精度限制，一旦基波频率和PR谐振频率不一致，该处PR的增益会非常小，将使控制失效[5]。……