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逆变器的并网运行控制综述葛玲

摘要：本文在阅读已有资料的基础上，对光伏逆变器并网运行的控制策略进行了总结。主要包括逆变器电压和电流模式两种控制，和先进的数字控

制方法。

Abstract:Inthispaper,basedonreadingtheexistingdataonthePVinverterforgrid-runcontrolstrategyissummarized.Mainlyincludeinvertervoltageandcurrent-modetwokindsofcontrol,andadvaneeddigitalcontrolmethods

0引言

太阳能光伏发电(1)系统的运行方式主要分为离网运行和并网运行两大类。离网运行系统：未与公共电网相联接，又称为独立光伏发电系统。主要应用于远离公共电网的无电地区和一些特殊场所，如为公共电网难以覆盖的边远农村、海岛、通信中继站、边防哨所等场合提供电源。并网运

行系统：与公共电网相连接，共同承担供电任务。

当前世界范围内，大部分并网逆变器的直流侧·般采用电压源，逆变器与市电并联运行的输出控制可分为电压控制和电流控制。市电系统可视为容量无穷大的交流电压源，如果并网输出采用电压控制，则实际上就是一个电压源与电压源并联运行的系统，这种情况下要保证系统稳定运行，就必须采用锁相控制技术使输出与市电同步，在稳定运行的基础上通过调整逆变器输出电压的大小及相位来调节功率。如果逆变器的输出采用电流控

制,则只需耍控制逆变器的输出电流以

跟踪市电电压，同时设定输出电流的大小，即可达到并联运行的目的。

1采用经典控制理论的控制策略因

1)电压均值反馈控制

它是给定一个电压均值，反馈采用输出电压的均值，两者相减得到一个误差，对误差进行PT调节，去控制输出，它是一个恒值调节系统，

优点是输出可以达到无净差，缺点是快速性不好。

2)电压单闭坏瞬时值反馈控制

电压单闭环瞬时值反馈控制采用的电压瞬时值给定，输出电压瞬时值反馈，对误差进行PI调节，去控制输出，它是一个随动调节系统，由于积分环节存在相位滞后，系统不可能达到无净差，所以这种控制方法的稳

态误差比较大，但快速性比较好。

3)电压单闭环瞬时值和电压均值相结合的控制

A.lg

Vret*

P?与三角波比较

Vos

1ret

Lg过零

相位调滋

Vref

图1电压型并网的输出电流控制原理图

采样并网电流Ig作为反馈，与设定值比较后作为电压基准Vref的调节参考；同时电流的过零用丁改变Vref的相位来调节输出电压的相位，使

输出电流和市电相位180。反相，以此来调节输出功率。

2电流型并网的输出电流控制

1)电流瞬时值滞环比较方式(3)

图2为采用滞环比较器的瞬时值滞环比较方式原理图。并网电流由与参考

电流Iref,两者的偏差作为滞环比较器的输入，产生电路中开关通断的

PWM信号，从而控制并网电流大小。

lg

lg△lg

滞环比较

十

lref

PWM信号

图2电流瞬时值滞环比较方式原理图

这种控制方案的特点：1.实时控制，电流响应快；2.控制方法简单；3.若滞环的宽度固定，电流跟踪的误差范围是固定的，但开关器件的开关频率是变化的，这将导致电流频谱较宽，增加了滤波器设计的难度，可能会引起

间接的谐波干扰。

2)电流瞬时值反馈和三角波比较方式(4)

图3为采用电流嶙时值反馈和三角波比较的方式，它将正弦参考电流Iref和瞬时值电流Ig比较后经过补偿网络调节再与三角波进行比较，从而

输出PWM信号。补偿网络多采用比例或比例积分调节。

PWM信号

PWM信号

滞环比较与三角波比较

Iref

图3屯流瞬时值反馈和三角波比较方式原理

3)SPWM电流跟踪方式(3)

该控制方法原理如图4所示。将指令电流Iref与并网电流Ig的实时

值进行比较，两者的偏差经P调节与三角波进行比较，以输出PWM信号。

PWM

PWM信号

P与三角波比较滞环比较

Iref

图4SPWM电流控制佟

这种电流控制方法的特点：1.跟随误差较大；2.软件实现相对复杂；3.输出电压中主要含有与三角波相同频率的谐波；4.