微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略
三相并网光伏发电系统的运行控制策略
三相并网光伏发电系统的运行控制策略随着能源需求的不息增长和传统能源的逐渐枯竭，新能源的开发和利用成为当今社会进步的一个重要方向。
光伏发电作为新能源的代表之一，具有清洁、可再生和分布式等优势，逐渐成为全球能源领域的热点。
然而，与传统的火电厂相比，光伏发电面临着一些奇特的挑战，如电压波动、频率波动、功率波动等。
为了解决这些问题并确保光伏发电系统的安全可靠运行，运行控制策略成为了关键的探究方向。
2.三相并网光伏发电系统的基本原理三相并网光伏发电系统由光伏阵列、逆变器、母线接触器、变压器和电网组成。
光伏阵列将太阳能转化为直流电，逆变器将直流电转化为沟通电，并通过母线接触器将发电系统与电网相连。
变压器用于调整电压等级，确保电能的安全传输。
3.运行控制策略的目标的目标是实现光伏发电系统与电网之间的高效能量传输并确保稳定运行。
主要包括以下几个方面：（1）最大化发电效率：通过光伏阵列的精确定位、追踪设备和优化组件配置，最大化发电效率，提高光伏发电系统的经济效益。
（2）功率控制：依据电网的负荷需求和电压稳定性要求，通过调整逆变器的输出功率，保证光伏发电系统与电网之间的功率平衡，并防止电网失稳。
（3）电压控制：通过电压调整器或电压响应器，控制逆变器输出的电压，使其能够适应电网的电压变化，防止电网电压波动对系统的影响。
（4）频率控制：依据电网的频率要求，通过控制逆变器的输出频率，保持与电网同步，并防止频率波动对电网的影响。
4.运行控制策略的方法为了实现上述目标，三相并网光伏发电系统接受了多种运行控制策略：（1）最大功率点跟踪（MPPT）：通过连续监测光照强度和光伏阵列输出功率，确定光伏阵列的最大功率点，从而提高发电效率。
（2）电压调制控制：通过调整逆变器的输出电压，使其能够适应电网的电压变化，保持电网电压的稳定。
（3）频率控制：通过控制逆变器的输出频率，使其与电网同步，保持电网频率的稳定。
（4）功率平衡控制：依据电网的负荷需求和电压稳定性要求，调整逆变器的输出功率，保证光伏发电系统与电网之间的功率平衡。
微电网并离网切换控制策略
电力电子• Power Electronics222 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】微电网 逆变器控制策略 并离网切换 平滑切换近年来，随着化石能源日益枯竭，分布式发电技术日益成熟，将分布式电源、储能与负荷元件等组成的独立供电系统以微电网的形式接入配电网，在实现配电网安全稳定运行的同时，提高了电能质量和供电可靠性。
所以，微电网的安全稳定控制技术吸引了众多国内外学者进行深入分析与研究。
一般情形下，微电网有两种运行方式：离网、并网。
当配电网出现故障或电能质量不满足要求时，将立即断开微电网与配电网的连接，改由微电网为负荷提供所需功率。
在电能微电网并离网切换控制策略文/冯诗扬 崔双喜质量满足要求或是修复出现的故障后，重新并网。
所以，在切换并离网模式的过程中，存在控制策略的切换，过渡时易产生较大的冲击，而如何平滑的完成过渡成为微电网安全稳定运行的关键。
1 微电网整体控制技术1.1 主从控制主从控制是以微电网中某个分布式电源作为主控单元，其他分布式电源作为从控单元。
主控单元为微电网系统提供电压和频率支撑，借助主控单元的指令，从控单元进行相应无功与有功频率的输出。
微电网主从控制一般应用在孤岛模式下，当微电网由并网模式向离网模式进行切换，就会与配电网断开，前者提供的频率与电压也会消失，负荷的电压和频率就由微电网模块单元提供，所以微电网模块需由具备一定范围的可调容量且具有快速动作能力的分布式电源作为主控单元，为微电网提供电压和频率支撑。
而从单元则负责提供用户需要的能量。
1.2 对等控制对等控制是指所有参与频率和电压控制的分布式电源保持地位一致的状态，各控制器具有平等关系，根据接入点的本地信息进行控制。
由于地位相同，所以在功率平衡的前提下，任意一个分布式电源的接入或离开并不影响其他分布式电源的设置。
而分布式单元保持着各自独立，实现输送功率的平衡。
光伏发电系统控制策略及并网措施
光伏发电系统控制策略及并网措施摘要：电力供应技术的发展为我国的经济发展注入新的活力。
其中，光伏发电技术的出现和应用，对于缓解传统电力生产中能耗过大问题、提升环保效果具有重要意义。
基于此，本文将通过对光伏发电进行介绍，重点阐述光伏发电系统的控制策略和并网措施。
关键词：光伏发电系统；控制策略；并网措施引言随着我国经济的快速发展，市场对电力能源的需求量不断提升，传统的单一发电模式难以满足市场的发展变化需要。
火力发电产生的巨大能耗带来的问题也越来越明显。
为此，研究人员开始将目光放在光伏发电与并网技术上，经过不懈努力现已取得一定成果。
光伏发电有利于提升发电效率，降低对环境的影响。
因此研究光伏发电系统控制策略和并网措施具有非常重要的现实意义。
1、光伏发电概述光伏发电主要是利用太阳能电池板，将可再生的清洁能源太阳能通过科学手段和现代设备转化为电能。
光伏电源通过收集太阳散发的热量，借助太阳能电池板的作用，实现能量的转化，从而为人们的日常工作和生活提供电力支持。
光伏发电设备主要包括太阳能电池板、控制器以及逆变器。
采用光伏发电的方式不仅能够展现清洁能源的优势，降低对生态环境的影响，同时还能提升能源的利用率。
光伏发电的应用对于改善我国偏远山区的电力供应落后情况具有重要意义，这种发电方式具有非常明显的灵活性，有多钟选择方式，既能独立使用，也能与配电网共同配电，因此能够满足人们对电力的不同需求[1]。
但在实际应用过程中，光伏发电在电能转化的过程中会受到季节等因素的影响。
为应对这种情况，我国电力部门对光伏发电的运行模式提出了一定的要求，具体如下：第一，倡导并网发电运行，有效降低外界因素对发电过程的影响。
第二，光伏发电的运行避免接入数量过多，从而有效降低电源中电网运行压力。
第三，确保光伏发电并网运行中电压在8kv以内。
通过以上措施能够进一步提升光伏发电的稳定性与可靠性。
2、光伏发电系统控制策略2.1并网逆变模式与独立逆变模式的转化当前，光伏发电系统主要有两种运行模式，一种是并网逆变模式，另一种是独立逆变模式。
微网系统孤岛_并网运行优化控制策略研究
摘要摘要微网系统是由各种微源、负荷、储能系统和控制装置等组成的小型电网,是一组能够实现自我管理、保护和控制的自治系统。
微网既可以独立运行，也可以并网运行，一定程度促进了分布式电源与可再生能源的大规模投入，是实现主动式配电网的一种有效方式。
微网具有供电灵活、供电质量高和安全可靠等诸多优点，但微网在运行过程中，如果控制策略采取不当，将会引起系统损耗增加、系统稳定性变差等问题。
本文在对比分析现有最大功率点追踪、孤岛运行、并网运行等控制策略的基础上，提出了微网孤岛/并网运行优化方案，具体研究内容包括以下几个方面：首先，构建了风机、蓄电池和光伏电池等微源的数学模型，并进行了模型搭建和仿真，结合逆变器拓扑结构，分析了分布式电源的传统控制方法；其次，在常用MPPT 算法的基础上，针对光伏输出最大功率在多峰值情况下会陷入局部最优的问题，采用了灰狼算法进行最大功率点跟踪的策略，并结合系统特点对算法进行了优化，进一步提高了最大功率点的搜索精度和收敛速度；接下来，针对下垂控制策略不适用低压微网孤岛运行的缺点,提出了基于虚拟阻抗的改进下垂控制策略，有效地实现了有功功率和无功功率的耦合，改善了系统的稳定性，仿真结果验证了所提方法的有效性；最后，针对采用传统PI进行并网控制时存在的坐标变换复杂、抗干扰能力弱的弊端，提出了改进PR的控制策略，优化了计算过程。
仿真结果表明，优化后的控制策略有效减少了并网谐波电流的产生，提高了系统的稳定性。
关键词：微网优化下垂控制灰狼算法改进PR控制AbstractMicrogrid system is a small power grid composed of various micro-sources,loads, energy storage systems and control devices.It is an autonomous system capable of self-management,protection and control.The micro grid can be operated independently or connected to the grid,which promotes the large-scale investment of distributed power supply and renewable energy to a certain extent,and is an effective way to realize the active distribution network.Microgrid has many advantages such as flexible power supply, high power supply quality,safety and reliability,etc.However,if the control strategy is not adopted properly during the operation of microgrid,the system loss will increase and the system stability will vary.Based on the comparative analysis of the existing control strategies such as maximum power point tracking,island operation and grid-connected operation,this paper proposes the optimization scheme of microgrid island/grid-connected operation.The specific research contents include the following aspects:Firstly,the mathematical models of microsources such as fans,accumulators and photovoltaic cells are constructed,and the model construction and simulation are carried out.The traditional control methods of distributed power supply are analyzed based on the inverter topology.Secondly,on the basis of the common MPPT algorithm,aiming at the problem that the maximum power of photovoltaic output will fall into the local optimization under the condition of multiple peaks,the gray Wolf algorithm is adopted for the maximum power point tracking strategy,and the algorithm is optimized according to the characteristics of the system,which further improves the search accuracy and convergence speed of the maximum power point.Next,aiming at the disadvantage that the droop control strategy is not suitable for low-voltage microgrid island operation,an improved droop control strategy based on virtual impedance is proposed,which effectively realizes the coupling of active power and reactive power and improves the stability of the system.Simulation results verify the effectiveness of the proposed method.Finally,aiming at the disadvantages of complex coordinate transformation and weak anti-interference ability in grid-connected control with traditional PI,an improved control strategy for PR is proposed and the calculation process is optimized.Simulation results show that the optimized control strategy can effectively reduce the generation of grid-connected harmonic current and improve the stability of the system.Key words:Microgrid Optimization Droop control Grey wolf algorithm Improved PR control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1国外研究现状 (2)1.2.2国内研究现状 (3)1.3微网的分类 (4)1.3.1交流微网 (4)1.3.2直流微网 (5)1.3.3交直流微网 (6)1.4论文研究的主要内容 (7)第2章风光储微源模型的建立及仿真 (9)2.1风机模型的建立及仿真 (9)2.1.1风机模型的建立 (9)2.1.2风机模型的仿真 (12)2.2蓄电池模型的建立及仿真 (13)2.2.1蓄电池模型的建立 (13)2.2.2蓄电池模型的仿真 (15)2.3光伏电池模型的建立及仿真 (16)2.3.1光伏电池模型的建立 (16)2.3.2光伏电池模型的仿真 (18)2.4本章小结 (19)第3章微网逆变器的数学模型及控制方法 (20)3.1微网逆变器的数学建模及其拓扑结构 (20)3.1.1微网逆变器的数学建模 (20)3.1.2微网逆变器的拓扑结构 (20)3.2微网分布式电源传统控制方法 (21)3.2.1恒功率控制策略 (22)3.2.2恒压恒频控制策略 (23)3.2.3传统下垂控制策略 (24)3.3本章小结 (26)第4章基于改进灰狼算法的光伏系统最大功率点跟踪 (27)4.1常用最大功率点跟踪算法 (27)4.1.1恒定电压法 (27)4.1.2扰动观测法 (28)4.1.3电导增量法 (29)4.1.4常用MPPT算法的局限性 (30)4.2最大功率点跟踪算法的优化 (31)4.2.1灰狼算法 (31)4.2.2改进灰狼算法 (33)4.3改进灰狼算法仿真结果分析 (35)4.3.1模型的搭建 (35)4.3.2仿真结果分析 (35)4.4本章小结 (37)第5章基于改进下垂控制的微网孤岛运行控制策略研究 (38)5.1微网逆变器输出功率特性 (38)5.2基于虚拟阻抗改进下垂控制策略的研究 (39)5.2.1下垂控制策略原理 (39)5.2.2改进下垂控制策略的研究 (40)5.3.3基于虚拟阻抗的改进下垂控制策略 (42)5.3逆变器电压电流双闭环设计 (42)5.4微网离网仿真结果分析 (44)5.4.1模型的搭建 (44)5.4.2仿真结果分析 (47)5.5本章小结 (50)第6章基于改进PR控制的微网并网运行控制策略研究 (51)6.1PI控制策略 (51)6.2PR控制策略研究 (53)6.3改进PR控制策略 (54)6.4微网并网仿真结果分析 (56)6.4.1模型的搭建 (56)6.4.2仿真结果分析 (57)6.5本章小结 (59)第7章结论与展望 (60)7.1结论 (60)7.2展望 (60)致谢 (61)参考文献 (62)作者简介 (66)攻读硕士学位期间研究成果 (67)第1章绪论1.1课题研究背景及意义随着人们生活水平的提高，经济飞速的发展，全世界共同面对两大问题是能源和环境问题。
分布式光伏发电系统的并网运行管理策略
分布式光伏发电系统的并网运行管理策略随着新能源的快速发展，分布式光伏发电系统越来越受到人们的关注。
作为可再生能源的重要组成部分，光伏发电系统具有环保、可持续等优势。
然而，其并网运行管理策略一直是一个备受关注的问题。
本文将就分布式光伏发电系统的并网运行管理策略进行探讨。
合理的电网规划是实现分布式光伏发电系统并网运行的关键。
电网规划的要点是确定适当的光伏发电机组容量以及并网点的位置。
在确定光伏发电机组容量时，需要综合考虑经济、环境和其他因素，确保发电系统的安全稳定运行。
并网点的位置应根据当地的电网负荷情况和光照强度等因素确定，以便充分利用可再生能源并方便接入电网。
分布式光伏发电系统的并网运行管理策略应包括合理的发电调度策略。
发电调度策略的目标是在保证光伏发电系统经济运行的前提下，尽可能多地利用可再生能源。
合理的发电调度策略要考虑电网负荷情况、电价变化等因素，通过光伏发电系统的输出功率调整来满足电网需求。
应根据不同区域的天气、季节等因素，调整光伏发电系统的运行模式和发电量，以达到最佳的发电效果。
第三，安全稳定并网运行是分布式光伏发电系统管理的重要方面。
由于光伏发电系统的特点，如间歇性发电、电压波动等，其并网运行容易受到电网质量的影响。
因此，需要采取一系列措施来保障系统的安全稳定运行。
可以通过合理的电网规划和电网升级，增加电网容量和稳定性，以应对光伏发电系统的接入。
可以采用电网滤波装置、电网电压调节装置等设备，提高电网质量。
建立完善的监测系统，及时发现故障并进行处理，也是确保光伏发电系统安全稳定运行的重要措施。
政府的政策支持和监管是分布式光伏发电系统并网运行管理的决定性因素之一。
政府可以通过制定相关政策和法规，推动光伏发电系统的发展和普及，并提供相应的财政补贴和税收优惠。
政府还应加强对光伏发电系统的监管，保障其合规运行，并加强对发电企业的扶持和指导，提高其技术水平和管理能力。
综上所述，分布式光伏发电系统的并网运行管理策略需要合理的电网规划、发电调度策略、安全稳定运行和政府的政策支持。
微网系统并离网特性与控制策略研究
微网系统并离网特性与控制策略研究一、本文概述随着可再生能源的快速发展和智能电网的深入推进，微网系统作为一种将分布式电源、储能装置、负荷以及控制保护装置集合在一起的小型发配电系统，其重要性和应用前景日益凸显。
微网系统既可以与主网并网运行，也可以在需要时与主网脱离，实现孤岛运行，这种并离网灵活切换的特性使得微网在保障能源供应、提高电网稳定性以及促进可再生能源消纳等方面发挥着重要作用。
本文旨在深入研究微网系统的并离网特性，分析其在不同运行模式下的性能表现，并探讨相应的控制策略。
文章首先对微网系统的基本结构、工作原理和关键技术进行概述，为后续研究奠定基础。
随后，文章将重点分析微网系统在并网和离网两种模式下的运行特性，包括功率流动、电压和频率控制、保护策略等。
在此基础上，文章将提出一套适用于微网系统的控制策略，旨在优化微网在并离网切换过程中的性能表现，提高微网的稳定性和可靠性。
本文的研究不仅有助于深入理解微网系统的运行特性，也为微网的控制策略设计提供了理论支持和实践指导。
本文的研究成果对于推动微网技术的发展和应用，促进可再生能源的广泛利用和智能电网的建设具有重要意义。
二、微网系统并离网特性分析微网系统作为一种新型电力网络结构，其并离网特性是研究的重点之一。
微网系统并离网特性分析主要涉及到微网在并网和离网两种模式下的运行特性、能量管理策略以及控制策略等方面。
在并网模式下，微网与主电网相连，共同为用户提供电力。
此时，微网可以作为一个分布式电源，通过调整自身的出力来响应主电网的调度指令，从而实现微网与主电网之间的功率平衡。
微网还可以通过与主电网的交互，实现能量的互补和优化配置，提高整个电力系统的运行效率和稳定性。
在离网模式下，微网与主电网断开连接，依靠自身的储能装置和分布式电源独立供电。
此时，微网需要通过能量管理系统来合理分配各分布式电源的出力，确保微网内部电能的供需平衡。
同时，储能装置在离网模式下发挥着关键作用，既可以在电力供应不足时提供补充，又可以在电力供应过剩时吸收多余的电能，从而实现微网的稳定运行。
光伏电站并网运行中的电网调度与稳定性控制
光伏电站并网运行中的电网调度与稳定性控制随着全球能源危机的不断加深，光伏电站越来越成为解决能源危机的关键之一。
然而，光伏电站的并网运行中所需的电网调度与稳定性控制是保障光伏电站顺利运行的重要环节。
本篇文章旨在探讨光伏电站并网运行中的电网调度与稳定性控制。
一、电网调度在光伏电站并网运行中，电网调度是至关重要的一环。
首先，电网调度需要根据目前电网的工作状态，及时调整电网运行模式，使得光伏电站能够与电网保持同步并安全并网。
其次，电网调度需要考虑光伏电站的输出功率，根据需要调整电网负荷，以维持电网运行的稳定性。
1. 电网同步在光伏电站并网运行中，电网同步是至关重要的一步。
电网同步是指光伏电站发电系统与电网系统的电压、频率、相位等参数相互协调和同步。
当光伏电站与电网同步后，发电功率才能加入到电网中，从而实现发电。
2. 电网负荷调节电网负荷调节是指根据光伏电站的输出功率，及时调整电网负荷，以保持电网运行的稳定性。
具体的调节方式包括提高负荷率、调整发电功率等。
通过电网负荷调节，可以保证电网运行的稳定性，同时满足光伏电站的发电需求。
二、稳定性控制在光伏电站并网运行中，稳定性控制是确保光伏电站安全并网的重要环节。
稳定性控制的主要目的是保持电网的电压和频率稳定，减少电网运行过程中的不稳定因素，确保光伏电站能够安全地并网。
1. 电压稳定控制在光伏电站并网运行中，电压稳定控制是非常重要的一环。
电压稳定控制需要根据电网中的电压变化，及时调整电压控制器的输出电压，以控制光伏电站的输出电压，确保光伏电站发电并与电网稳定同步。
2. 频率稳定控制在光伏电站并网运行中，频率稳定控制也是非常重要的一环。
频率稳定控制需要根据电网中的频率变化，及时调整频率控制器的输出频率，以控制光伏电站的输出频率，确保光伏电站发电并与电网稳定同步。
以上是关于光伏电站并网运行中的电网调度与稳定性控制的内容论述。
在保证光伏电站安全稳定运行的过程中，电网调度和稳定性控制的作用不可或缺。
微电网中离网运行策略与控制方法
微电网中离网运行策略与控制方法随着电力需求的不断增长和可再生能源的快速发展，微电网作为一种新兴的能源系统呈现出巨大的潜力。
微电网能够提供电力供应的稳定性和可靠性，同时也能够实现对能源的更加高效的利用。
离网运行是微电网的一种重要运行方式，它提供了一种与主电网隔离的独立供电模式。
本文将探讨微电网中离网运行的策略与控制方法。
首先，离网运行的策略决定了微电网在不同情况下的运行模式。
微电网的离网运行可以分为主动离网和被动离网两种模式。
主动离网是指在主电网较为稳定时，微电网自主选择离网运行，以实现对能源的更加有效利用。
被动离网则是在主电网故障或断电时，微电网自动切换到离网运行模式，以保证电力供应的连续性。
离网运行的策略在设计时需要考虑到供电可靠性、经济性和环境友好性等多个方面的因素。
其次，离网运行的控制方法对于微电网的运行稳定性至关重要。
微电网的控制系统需要能够实时监测并调节各个子系统之间的能量平衡，确保电力的稳定供应。
在离网运行模式下，微电网需要通过控制电池储能系统和可再生能源发电系统之间的协调运行，以实现对电力负荷的平衡。
此外，还需要根据电力需求的变化，及时调整微电网的电源配置和运行策略，以提高供电效率和经济性。
另外，离网运行中的能量管理是微电网控制的关键环节。
能量管理在离网运行模式下主要包括能源的采集、存储和分配。
微电网通过使用太阳能光伏发电、风力发电等可再生能源，实现对能源的自主采集。
同时，通过电池储能系统等设备，对能量进行有效存储。
在离网运行模式下，能量的分配也是一项重要的任务，需要根据电力需求和能源状况，合理调配能量的使用和储存方式。
此外，智能化技术的应用也对离网运行的控制方法产生了深远的影响。
智能化技术可以实现对微电网的实时监测、数据分析和智能控制。
通过使用物联网技术和人工智能算法，微电网的运行状态可以被精确地监测和分析，从而实现对离网运行策略和控制方法的优化。
智能化技术的应用不仅可以提高微电网的运行稳定性和可靠性，还可以降低运行成本和环境影响。
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微网的光伏系统并网运行和离网运行的控制策略
【摘要】光伏微网逆变器分为并网运行和离网运行双模式。
本文详细分析和研究微网逆变器的控制策略，确定了在离网工作模式下的电压闭环控制策略和在并网工作模式下的瞬时电流控制策略。
根据选定的控制策略分别对其控制系统进行了建模仿真和相关参数的设计，并利用Matlab/Simulink软件对并网和离网模式以及两种模式之间的相互切换进行仿真，仿真结果证明了本文所采用的控制方法的正确性和有效性。
【关键词】光伏微网；微网逆变器；并网；离网
微网是一种由负荷和各种微型电源共同组成的系统，它可以同时提供电能和热量。
光伏微网发电技术是介于离网型光伏发电和并网型光伏发电之间的前沿技术，既结合了两种技术优点，又克服了并网型光伏发电只能将能量输送到电网所带来的缺陷，并且可以解决离网型光伏发电效率低下的问题，在国际上受到了广泛的重视，有实际的研究价值。
1.微网逆变器的工作模式
1.1 并网工作模式
在太阳光照充足的情况下，微网逆变器一般工作于并网模式，除了保证本地重要负载正常工作外，还可把多余的电能输送给电网，可等效于传统的并网型逆变器。
根据控制对象的不同，并网逆变器的输出控制方式有电压控制和电流控制两种，在逆变器与电网进行并联运行时，电网可看作一个容量无穷大的交流电压源，如果用电压型控制，则与电网之间很容易产生环流，所以并网逆变器的输出经常采用电流型控制，只要将逆变器的输出电流跟踪电网电压，同时设定输出电流的大小，就可以实现稳定并网运行，其控制方法相对简单，效果也较好。
1.2 离网工作模式
具有离网单独运行的能力是微网逆变器最重要的特点之一。
当电网出现故障时，信号采样电流检测到电网故障，发出电网故障信号，经过DSP处理，发出指令，微网逆变器切换到离网模式，通过断开静态开关，利用蓄电池的储能，为本地重要负荷提供不间断供电，保证重要负荷供电的可靠与稳定。
微网逆变器离网运行的输出控制法也可分为电流型控制法和电压型控制法。
电压型控制法一般是以输出电容电压作为受控目标，整个系统可等效为一个内阻很小的受控电压源。
只需要微网逆变器输出与电网电压同频同幅的电压信号，就可以满足重要负荷在额定电压下正常工作。
2.离网运行模式控制策略分析
逆变器独立运行控制系统电路框图如图1所示，图中采用的是电压闭环控制方法。
电压闭环控法是用给定电压与输出负载电压的实时值进行比较，两者的差值经PI控制器调节，PI控制器输出再与正弦波比较，最后输出PWM信号去驱动功率开关器件来改变逆变器桥的开关状态。
电压控制策略的控制对象虽然是输出电压，但是由于逆变器在并网运行时，一般通过调节输出电流以达到其输出功率调节的目标。
在这种并网控制策略下，主要是通过模拟或数字采样得到逆变器输出电流的大小，一般以其平均值作为反馈量来控制输出电压的大小。
状态空间平均法是基于输出频率远小于开关频率的情况下，在一个开关周期内，用变量的平均值代替其瞬时值，从而得到连续状态
空间平均模型。
建立频域传递函数，其中为电感，为电容，则有负载电压和逆变器输出电压的关系为：
（1）
采用SPWM调制时，逆变器输出电压的基波幅值U可以表示为：
（2）
其中为正弦参考波幅值，为三角载波幅值，M为调制比，其中在SPWM中，载波频率远高于输出频率时，由式（1）可将逆变桥看成一个比例环节，比例系数可以表示为，则：
（3）
即为微网逆变器离网运行时输入和输出的传递函数。
3.并网运行模式控制策略分析
逆变器并网运行控制系统电路框图如图2所示，图中采用的是瞬时电流比较法。
该控制策略是将并网逆变器的输出电流与参考电流比较后，通过PID调节，再与高频三角波进行比较，从而生成SPWM信号来控制逆变器的输出电流。
在逆变器并网运行模式下，如果输出电流的采样系数取值适当，正弦参考波和三角波的取值可与独立运行模式下相同，当逆变器的最大输出功率为，并网工作时市电电压有效值为220V，则其额定输出电流峰值为，正弦波的幅值为。
4.仿真
本论文对5kW光伏微网逆变器利用Matlab进行系统仿真，将前级MPPT部分输出的电压看成一个恒压源，设置直流母线电压峰值为一恒定值。
4.1 离网运行时的仿真
离网模式运行时，将系统的仿真参数设计如下：输入直流电压：350V，电网电压：220V AC，额定负载：9.6Ω，额定输出电流：22.7A，额定输出功率：5KW，并网电流基波频率：50HZ，开关频率：20KHZ，L=1mH，R=10Ω，发C=10μF，PI调节器的参数：KP=10，KI=2。
得到仿真结果如下。
从图3可以看出，微网逆变器离网运行时，负载电压波形有效值为220V，频率为50Hz，负载电流波形与电压波形同频同相。
从图4中可以看出，在0.06s 负载从零变成满载时，电压波形出现短暂的跌落；而电流波形，则发生跳变。
4.2 并网运行时的仿真
并网模式运行时，采用基于SPWM三角波比较法控制，通过改变调制比M，稳定重要负荷的电压。
利用MATLAB中的Simulink软件，建立了单相逆变器电压闭环仿真电路。
PI调节器的参数：Kp=20，Ki=0.1，KD=0.001。
从图5可以看出，微网逆变器并网运行时，负载电流波形与电压波形同频同相，图6可以看出，在0.05s负载突变时，负载电压波形稳定，电流波形发生跳变。
4.3 两种模式进行切换仿真
从图7可以看出，在0.1s从离网切换到并网模式时，负载电压和电流波形没有变化，波形平滑。
可见，在零点时刻微网逆变器从离网模式切换到并网模式，可以有限地减小环流。
从图8可以看出，在0.1s从离网切换到并网模式时，负载电压和电流波形没有变化，只是在切换点附近，稍微有些毛刺。
5.总结
本论文对光伏微网逆变器的并网运行和离网运行双模式的控制策略进行了详细分析和研究，针对其实际工作情况，确定了在并网工作模式下的瞬时电流控制策略和在离网工作模式下的电压闭环控制策略。
并对并网和离网模式以及两种
模式之间的相互切换进行了仿真，仿真结果皆验证了所设计控制系统的正确性与可行性，并具有较好的动态性能和稳态性能。
参考文献
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杨海柱（1975—），男，河南理工大学电气学院硕士生导师，研究方向：光伏并网发电技术。