光伏并网三相逆变器研究
基于SVPWM控制的三相光伏并网系统研究
表２
扇区号 １
Ｚ ｌ ，
与 的赋值表
３
— Ｚ
２
ｙ —
４
叫 Ｚ
５
６
—ｙ
—ｙ
—Ｚ
１３ 三 相 Ｐ Ｍ 信 号 的 产 生 ． Ｗ
ＳＰ Ｖ ＷＭ 是 用 一 定频 率 和 幅值 的 等效 时间 三角 波 调 制 ３ 输 个
入 同 反 向后的 三路 连
０ 引 言 随着 传 统 能源 的 紧缺 以及 对 能源 需 求 的 日益增 长 ，新 能源 的
当 ｌ ＞０时 ， ＝ ， Ａ １ 否则 Ａ ０ ＝ 当 ＞Ｏ时 ， ＝ ， 则 曰 ０ Ｂ Ｉ否 ＝； 当 ＞０时 ， ＝ ， 则 ｃ ０ Ｃ １否 ＝； 则 令 ： Ａ ２ ＋ Ｃ 可 得 ｜ 与扇 区 的对 应关 系 ， 胪 ＋Ｂ ４ ， Ｊ ＼ ， 如表 １ 示 。 所
表 １ Ｎ 与扇 区的对应关系
开 发和 应 用 已经 成 为 当今世 界 发展 的必然 趋 势 ［ 。光 伏 发 电作 为 １ ］ 最 具发 展前 景 的新 能源 技术 之一 ， 年来 得 到 了迅 速 的发 展 。由于 近 光 伏发 电输 出均 为分 散 的直 流 电 ，需要 将 其 并入 交流 电网才 能 实 现 大规 模 应用 。如何 有 效控 制 并 网 电流 以及如 何 满足 其 与 电 网 电 压 同频 同相 ， 可 以通过 逆变 器控 制 和调 制技 术来 实 现 。 都 逆变 技 术 是 并 网系 统的 核心 技术 ， 目前是 光伏 发 电系 统的研 究 重 点 。 １ Ｓ Ｐ Ｍ 调 制 技 术 Ｖ Ｗ
级式光伏并 网系统进行控 制， 结合电网电压前馈控制消 除扰 动， 增加了系统的稳定性 。 Ｍａｌｂ中建立 了仿真模型 。 在 ｔ ａ 结果表明， 该控制方案能有效 改善系统 的动态性 能， 使直 流侧电压稳定 ， 网电流谐波 含量低， 并 实现 了较好 电能质 量的并网要求。
三相光伏并网逆变器控制策略
01 引言
03 结论
目录
02 正文
引言
随着全球能源危机的加剧和环境问题的日益突出，可再生能源的开发与利用逐 渐成为人们的焦点。太阳能作为一种清洁、无限可用的能源，具有巨大的发展 潜力。三相光伏并网逆变器作为太阳能并网系统的重要部件，其控制策略对于 提高整个系统的性能和稳定性具有举足轻重的作用。本次演示将围绕三相光伏 并网逆变器的控制策略进行阐述，以期为相关领域的研究与实践提供有益的参 考。
4、实现方法
在实现三相光伏并网逆变器的控制策略时，需要结合实际应用场景和具体设备 进行选择和调整。首先，需要选择合适的控制环路和开关器件调制方法。其次， 需要根据系统的特点和需求，对控制策略进行优化和改进。此外，还需要进行 仿真和实验验证，以确保控制策略的有效性和器为例，采用间接电流控制策略的系统稳态运 行性能较直接电流控制策略更为优越。但在动态性能方面，预测电流控制策略 表现更为出色。因此，在实际应用中，可以根据具体需求和场景，结合多种控 制策略的优势，设计出一种混合控制策略，以实现三相光伏并网逆变器的最佳 性能。
3、控制策略
3.1直接电流控制
直接电流控制是一种常见的三相光伏并网逆变器控制策略。该策略通过直接控 制并网电流的幅值和相位，来实现逆变器的并网运行。这种控制策略具有实现 简单、易于数字化的优点。然而，由于其控制系统较为复杂，且易受电网电压 波动的影响，因此需要引入电流反馈和电压前馈等环节以提升系统性能。
结论
三相光伏并网逆变器的控制策略是提高整个并网系统性能的关键。本次演示对 三相光伏并网逆变器的控制策略进行了详细的分析和比较，介绍了直接电流控 制、间接电流控制和预测电流控制等多种策略的原理、优缺点及实现方法。通 过实际案例的分析，表明不同的控制策略在不同的场景下可能会表现出不同的 优势。因此，在实际应用中，需要根据具体的需求和条件选择和设计合适的控 制策略。
光伏并网逆变器控制策略与研究
光伏并网逆变器控制策略与研究摘要】：能源危机和环境问题是世界各国普遍关注的话题，开发和利用可再生能源在各国能源战略中的地位越来越高。
随着科学技术的发展，光伏发电已经成为一种解决未来能源短缺及环境污染的主要方式。
本文介绍了光伏并网逆变器的拓扑结构，分析了逆变器的控制策略及电流控制技术。
【关键词】：光伏并网逆变器，控制策略，电流控制引言鉴于光伏发电具有间歇性和波动性的特点，随着光伏发电的应用愈来愈广泛、光伏发电并网规模愈来愈大，对电网的稳定运行也带来了愈来愈多的挑战。
并网逆变器是光伏阵列与电网进行电能交互的关键部分，负责将光伏板输出的直流电逆变为符合相关并网要求的交流电并入电网，与电力系统实现安全高效、稳定灵活的互联。
本文基于二极管钳位型三电平光伏逆变器，分析了光伏并网逆变器的控制策略及电流控制技术。
1、光伏并网逆变器的拓扑结构逆变器是光伏并网发电系统的核心部分，决定着整个并网系统的工作性能。
根据光伏阵列输出功率的转换级数可将光伏并网逆变器分为单级式及两级式。
单级式光伏并网逆变器是指将光伏阵列的输出直接通过光伏并网逆变器完成功率直一交的转换，并且由并网逆变器本身实现光伏阵列的最大功率跟踪（Maximum Power Point Tracking， MPPT），但单级式对光伏阵列输出电压大小要求较高。
并网逆变器只有满足一定的启动电压才能正常工作，一般通过多块太阳能电池板串联以满足光伏并网逆变器启动工作的直流母线电压要求。
两级式是在光伏逆变器前增加了一个DC/DC升压环节，用于解决单级式光伏阵列输出电压大小不满足并网逆变器直流母线电压幅值要求的问题。
且一般是采用Boost升压电路，其最关键的是可以在完成升压的同时通过阻抗匹配的原理实现MPPT功能。
光伏并网主要由光伏阵列、Boost升压模块、三电平光伏并网逆变器、系统控制器、锁相环和滤波环节组成。
系统工作原理：太阳能经过光伏阵列转换为直流电压，Boost升压模块将直流电压调节到逆变器直流母线电压幅值要求，从而使逆变器输出的电流满足与电网电压同频同相的要求，即将有功电流注入电网。
三相光伏并网逆变器定频控制算法的研究与实现
Ｃｏ ｓ ａ ｔＦ ｅ ｕ ｎ ｙ Ｃｏ ｔ ｌ ｇ ｒ ｈ ｎ ｔ ｎ ｒ ｑ ｅ ｃ ｎ ｒ ｏ ｉ ｍ ｏ Ａｌ ｔ
ＷＡＮＧ ｎ— ｏ ｇ Ｘｉ ｙ ｎ ， ＸＵ ｉ Ｗｅ ， ＷＡＮＧ ａｎ ｂ ， Ｘｉ — ｏ ＦＡＮ Ｂｏ
（ ． ｏｌｇ ｆＥ ｅ ｔ ｎｃＩｆｒ ｔ ｎ＆ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ １ Ｃ ｌ ｅｏ ｌｃｒ ｉ ｎｏｍａｉ ｅ ｏ ｏ ｎ ｉｅｒｎ ，Ｈｅ ａ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｎ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ， ｙ
Ｒｅ ｕ ａ ｉ ｇ ｔ ｗｉｃ ｎ ｒ ｑｕ ｎｃ ｔ ＰＷ Ｍ ｏ ｕ ａ ｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ，ｈ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌｓ ａ ｄ ｉ ｎ ｌ ｓｓ ｗｅ ｅ ｇ ｖ ｎ ｏ ｔ ｇ ｌ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｈｉ ｇ ｆｅ ｅ ｙ ｗｉ Ｓ ｎ ｈ ｍ ｄ ｌ ｔ ｙ ｔ ｍ ｔ ｅ ｓｍ ｌ ｔｏ ｅ ｕ ｔ ｎ ｔ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｓ ｒ ｉｅ ｕ
（ 南科技 大 学 电子信 息工 程学 院 ， 南 洛 阳 ４ １０ ； ． 门大学 ， 门 ） 河 河 ７０３ ２ 澳 澳
摘 要 ： 了达 到 提 高光 伏 并 网逆 变 器 动 态性 能 的 目的 ， 及 实 现 单 位 功 率 因数 输 出 的 要 求 ， 三 相 光 为 以 从
伏 并 网逆 变 器的拓 扑结 构 以及 工作 原理入 手 ， 立 了逆 变器在 两相 旋转 坐标 系下的 解耦 模 型 。结 合 坐 建
光伏并网逆变器的逆变效率试验
实验名称：光伏并网逆变器的逆变效率试验一、实验目的：光伏并网逆变器的效率是决定光伏并网发电系统整体效率的重要参数。
对其进行全面、有效的评估与测定，无论是对于光伏并网工程设计中逆变器的选取还是对于科研中逆变器的研究都具有重要的意义。
二、实验原理：一个光伏并网逆变器由两部分组成，最大功率点追踪部分（从光伏阵列获得最大功率MPP P ），和DC-AC 变换部分（将直流电dc P 变换为交流电ac P ）。
（一）最大功率点跟踪效率（MPP-tracking efficiency ）MPPT 效率，包括MPPTstat η与MPPTdyn η，指一段时间内，逆变器从太阳能电池组件获得的直流电能与理论上太阳能电池组件工作在最大功率点在该时段输出的电能的比值。
静态最大功率点跟踪效率MPPTstat η，表征当太阳能电池输出特性曲线一定时，逆变器在多大程度上可以跟踪到太阳能电池的最大输出功率。
而动态最大功率点跟踪效率MPPTdyn η可以用来衡量当太阳能电池输出曲线复杂多变情况下，逆变器对最大功率点跟踪的响应速度。
MPPT 效率的数学计算公式为：00()()MM T dc MPPT T MPPP t dtPt dt η=⎰⎰ 其中，()dc P t 表示逆变器从太阳能电池获得的实时功率；()MPP P t 表示太阳能电池理论上提供的实时的最大功率点功率。
（二）转换效率（Conversion efficiency ）转换效率concv η是指，一段时间内。
逆变器交流输出端输出的电能与直流输入端输入的电能的比值。
其数学表达式为：0()()MM T ac conv T dcPt dt Pt dt η=⎰⎰ 其中，()ac P t 表示逆变器AC 输出端子输出的实时功率；()dc P t 表示逆变器DC 输入端子输入的实时功率。
（三）总效率（Overall efficiency ）总效率t η表示，一段时间内．逆变器交流输出端输出的电能与理论上太阳能电池组件工作在最大功率点在该时间段输出的电能的比值，从定义可知：00()()MM T ac t conv MPPT T MPP P t dtP t dt ηηη=⋅=⎰⎰ 理论上的最大功率点跟踪效率、转换效率和总效率的计算公式如上所示，但是在实验过程中，无法得到()ac P t ()dc P t ()MPP P t 的表达式，只能测得其瞬时值，因此无法通过以上表达式计算出各个效率。
光伏并网逆变器多种功能协调控制的研究
光伏并网逆变器多种功能协调控制的研究党克，衣鹏博，刘子源，田勇(东北电力大学，吉林吉林132012)摘要：针对光伏（ph〇t〇V〇haic，PV)发电并网过程中谐波电流导致的电能质量下降和低电压穿越过程中无法提供充足的无功补偿的问题，将有源电力滤波器（active power filter，APF)、静止无功补偿器（static reactive power com-pensator,STATCOM)和逆变器形成一个在同一新型拓扑上的多功能协调控制系统。
在光伏并网过程中，该系统 通过基于瞬时无功功率原理的/P-/q法计算得出补偿电流•以消除电流谐波并提升电能质量。
在光伏系统低电压穿 越（low voltage ride through，LVRT)时通过控制逆变器输出电压和电网电压的相位差汐来调节系统输出的无功功率，支撑并网点电压。
通过预同步处理实现改善电能质量与LV R T两种功能之间自由切换，避免了电流冲击，在 Mat lab中通过仿真证明了协调控制系统的可行性。
关键词：光伏并网逆变器；有源电力滤波器；静止无功补偿器；低电压穿越；谐波检测与合成；模式切换中图分类号：TM77 文献标志码：A文章编号：1009-5306(2021)02-0006-06Research on Unified Control of Various Functions of Photovoltaic Grid-connected InverterDANG Ke,YI Pengbo,LIU Ziyuan .TIAN Yong(Northeast Electric Power University, Jilin 132012, China)Abstract：In the process of photovoltaic grid-connected ,the harmonic current caused by power quality decline and low voltage across cannot provide sufficient reactive power compensation, the active power filter (APF) and static reactive power compensator (STAT- COM) combined with inverter to form a multi-functional coordination control system in the same new topology. In the process of photovoltaic grid-connection, the system calculates the compensation current through the method /p-zq based on the instantaneous reactive power principle，eliminates the current harmonic, and improves the power quality. In the low voltage crossing of the photovoltaic system, the reactive power output of the system is adjusted by controlling the phase difference between the output voltage of the inverter and the voltage of the grid(5), and the voltage of the parallel node is supported. The free switch between the two functions of improving power quality and low voltage ride through is realized through pre-synchronous processing to avoid current shock. The feasibility of the coordinated control system is proved by simulation in Matlab.Key words： photovoltaic grid-connected inverter；active power filter ( APF) ； static reactive power compensator ( STATCOM) ； low voltage ride throughCLVRT) ；harmonic detection and synthesis；mode switch光伏（PhotovoltaiC，P V)发电作为目前已经产 业化的可再生能源生产技术受到广泛关注。
光伏并网逆变器低电压穿越仿真研究 中期报告
逆变器的主电路结构按照输出的绝缘形式分为：工频变压器绝缘方式、高频变压器绝缘方式、无变压器方式3种。逆变器无变压器无绝缘方式主电路比工频变压器绝缘方式复杂一些，比高频变压器绝缘方式简单，效率高。此外这种方式没有变压器，体积小、重量轻、成本较低，是到目前为止比较好的一种主电路方式。并且光伏电池阵列的输出电压比较低，适合采用无变压器方式。
北方工业大学
本科毕业设计（论文）中期报告书
题目：光伏并网逆变器的低电压穿越技术仿真研究
指导教师：
专业班级：
学号：
姓 名：
日期：2013年04月19日
一、本题的基本内容
1.本课题所研究的光伏并网系统
本课题所研究的光伏并网系统简化图如图1所示, 它依次由光伏阵列、逆变器、电网和控制部分组成。
图1光伏并网系统原理图
二、完成工作
1确定本课题所研究的并网逆变器控制方式
光伏并网逆变器按控制方式分类，可分为电压源电压控制、电压源电流控制、电流源电压控制、电流源电流控制四种方式。以电流源为输入的逆变器，直流侧需要串联一大电感提供较稳定的直流电流输入，但由于此大电感往往会导致系统动态响应差，因此当前并网逆变器普遍采用以电压源输入为主的方式。按照输入直流电源的性质，可以将逆变器分为电流型逆变器和电压型逆变器。如图3所示。
（a）电流型逆变器
.
（b）电压型逆变器
图3并网逆变器结构图
本文设计的光伏并网逆变器采用电压源输入、电流源输出的控制方式，即电压型逆变器。如图3（b）所示.。采用电压型逆变主电路，可以同时实现有源滤波和无功补偿的控制，在实际中已经得到了广泛的研究和应用，可以有效的进行光伏发电、提高供电质量和减少功率损耗，而且可以节省相应设备的投资。
解析三电平光伏并网逆变器共模电压SVPWM抑制
对于三电平逆变器而言, 必须保证输出电压的基波分量幅值与输出频率成一定的正比关系变化，其共模电压的计算与它们的触发方式有关。
设Ua、Ub、Uc分别为逆变器的三相相电压。
根据三相三线制的对称性原理，推得三相输出电压波形的共模电压为：(1)因而，对应三相三电平每一种开关序列的共模电压大小如表1所示。
图3 普通SVPWM下共模电压波形通常的空间矢量调制策略都会使用图2中所记载的19种有效矢量，以达到直流母线电压利用率高，输出谐波小。
但是会带来较大的输出共模电压，最高VCM幅值会达到了Vdc/3。
图3显示的是母线电压Vdc=600V时，一种普通SVPWM产生的共模电压最大幅度达到了200V，这样大的共模电压会对系统造成很大的不利影响。
抑制共模电压SVPWM原理从表1中的27种状态可以看出，对于可控的PWM输出波来讲，其输出共模电压的幅值在0Vdc～Vdc/2之间变化。
欲减小共模电压，应尽量不使3个输出端与同一“+”极性端或“-”极性端连接，避免2个端子一起接到“+”极性端或“-”极性端，而另一个端子接到直流中性点，如使用表中D类的7个状态字，此时逆变器的输出共模电压为0，但不能只选用D 类矢量，因为那样虽能很好的抑制共模干扰，但却因为少的合成矢量会造成参考电压过渡不平滑，使得逆变器输出线线间电压波形变差，因此需要均衡考虑共模差模问题。
本文所研究的SVPWM算法中，就是选择合理输出共模电压较小的矢量来合成参考电压矢量。
由表1可见(111、-1-1-1)，(110、101、011、0-1-1、-10-1、-1-10)八个开关状态造成了很大的共模干扰，因此，本研究就避开这八个开关状态(即图2中方框中的矢量)，这样就能从源头上降低逆变器的共模输出电压。
本文具体采用CDE三类矢量，这样，理论上即可以把逆变器输出共模电压幅值降为Vdc/6。
然而可用矢量的减少使得无法采用传统的七段式脉冲触发序列，因此，本策略采用五段式脉冲触发序列。
光伏并网逆变器零电压穿越控制研究
光伏并网逆变器零电压穿越控制研究光伏并网逆变器零电压穿越控制研究随着全球对可再生能源需求的不断增加，光伏发电技术已经成为了当前最为广泛应用的可再生能源之一。
光伏发电技术将光能转化为电能，其中光伏并网逆变器作为光伏发电系统的核心组件，主要用于将光伏阵列发出的直流电转换为交流电，并将其并入电网中。
然而，在实际的应用过程中，光伏并网逆变器会受到一些因素的影响，如电网故障等，可能导致逆变器无法正常运行，进而影响整个光伏发电系统的安全与稳定。
因此，光伏并网逆变器的零电压穿越控制成为了目前的研究热点之一。
零电压穿越（Zero Voltage Crossing, ZVC）控制是一种通过控制开关器件进行主动切换的技术，主要目的是在电网电压波形的零电压交叉点附近进行切换，以提高逆变器的运行效果和电能质量。
光伏并网逆变器的主要工作原理是采用PWM （Pulse Width Modulation）技术将直流电转换成交流电，并将其接入电网，而ZVC控制技术能够有效地解决逆变器切换时可能出现的问题，如电压浪涌、谐波等。
在光伏并网逆变器的零电压穿越控制研究中，首先需要对逆变器的工作原理和电路结构进行详细的分析和研究。
可以将其分为四个主要部分：直流侧滤波电路、直流侧开关器件、交流侧滤波电路和交流侧开关器件。
其中，直流侧滤波电路主要用于过滤掉直流侧的高频噪声和滤波波动，以提供稳定的直流电源；直流侧开关器件通过控制开关周期和占空比来调整逆变器输出的电压和频率；交流侧滤波电路用于滤波逆变器输出的谐波成分，以提供纯净的交流电能；交流侧开关器件通过控制开关周期和占空比来调节逆变器输出的电压和频率。
基于上述的电路结构和工作原理，可以对光伏并网逆变器的零电压穿越控制进行进一步研究。
首先，需要确定逆变器切换的时机和方式。
在ZVC控制中，逆变器应该在电网电压波形的零电压交叉点处进行切换，以避免切换时的电压浪涌和谐波问题。
通过采用合适的控制算法和传感器，可以实现准确的切换时机和方式，提高逆变器的切换效果。
基于PR控制的三相并网逆变器研究_刘超厚
(3)
其中，Clark 变换矩阵为：
1 1 1 − − 2 2 2 C32 = 3 3 3 0 − 2 2
续时间为 0.4s，对于积分控制器[0—0.2]s 输入信号为 (4) 单位阶跃信号，[0.2—0.4]s 为零，对于谐振控制器[0 —0.2]s 输入为 sin(100π t ) 正弦信号，[0.2—0.4]s 为 零，由此可以得到积分控制器和谐振控制器的输入输 出特性图分别如图 2 和图 3 所示。
参考文献
图 10 准 PR 控制并网电流频谱 [1] Mateus Active F. And Schonardie Reactive and Power Denizar Control C. Martins. dq0 “Three-Phase Grid-Connected Photovoltaic System With Using Transformation,” PESC 2008 Rhodes, pp.1202-1207. [2] R.Teodorescu, F.Blaabjerg, M.Liserre and P.C.Loh. “Proportional-resonant grid-connected controllers and filters for voltage-source converters,”IEE
1．引言
在三相并网逆变器中，电流控制的传统控制方法 是将控制量转换到旋转坐标系下， 然后分别对 d 、 q轴 分量采用 PI 控制，因为在三相旋转坐标系下 d 、 q 轴 分量表现为直流量，而积分器对直流分量有无穷大的 增益，因此可以实现系统无稳态误差控制。然而在三 相并网逆变器中采用旋转坐标系下的 PI 控制要经过 Clark 和 Park 变换，而且 d 、 q 轴分量存在耦合，为 了达到良好的控制效果需要进行解耦控制[1]，在实现 中由于解耦不精确会对控制效果产生一定的影响。本 文介绍了一种谐振控制算法， 不需要繁琐的坐标变换， 并且不需要进行解耦控制，可以达到良好的控制效果 [2] 。
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・１１２・２０１５年８月 水电工程 中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术
光伏并网三相逆变器研究
李秋鹏李艳
１．甘肃省电力设计院甘肃兰州 ７ ３００５０；２．甘肃省电力公司检修公司 甘肃兰州 ７３００５０
摘要：本文在分析光伏电站并网原理、确立并网光伏逆变器数学模型和电网分布参数模型的基础上，对矢量控制策略进行了
研究，对算法进行了适当优化，提出了矢量控制结构。通过仿真表明这种结构可以有效的降低光伏并网输出电压、电流谐波，使
系统具有较好的鲁棒性，增强了光伏并网可靠性。
关键词：光伏电站；三相逆变器；空间矢量
中图分类号：Ｕ６６５．１２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１．５５８６（２０１５）４０ ０１１２．０１
引言
世界能源危机和环境恶化促使开发可再生能源和各种绿色
能源以实现可持续发展成为当前的首要任务。随着太阳能电池
和电力电子技术的不断发展，光伏发电将成为未来主要能源［１－２］ｏ 适合建立大型光伏电站的地区存在远离主网、电网薄弱等问题， 因此对并网光伏三相逆变器进行研究，使之适用于薄弱电网具 有重要意义。 １光伏发电系统原理 光伏发电系统主要包括光伏组件、直交转换系统、并网系 统、控制系统和滤波系统五大部分。光伏组件利用光伏组件的 光生伏打效应将光能转化为直流电能；直流电能经直交变换电 路转化为交流电能；交流系统用于光伏电站的并网；控制系统 则为光伏电站提供所需的控制信号；滤波系统包括直流滤波环 节和交流输出滤波环节。 ２光伏逆变器数学模型 ， 光伏逆变器将直流电能转化为交流电能，即图１中的直交 转换系统和交流并网系统。光伏系统并网即三相逆变器与电网 并联运行，滤波支路容量相对较小，线路阻抗主要呈现为感性。 逆变器输出视在功率为： Ｓ＝ ＋Ｊ ＝ＥＩ 『刍！！！ 璺塑堕二墨Ｔ Ｌ ｊｘ Ｊ ＝ Ｅ，Ｅ ｓｉｎ６＋ｊ［堑警 ］ （１） 其中，ｘ为逆变器输出阻抗，６为逆变器输出电压矢量 矗与电网电压矢量应之间的夹角。 逆变器输出有功功率和无功功率为： ｌｅ一兰Ｔ上量ｓｉｎ ｌ 【Ｑ一旦生 （２） 则逆变器输出有功功率受功角６的影响，无功功率决定 于输出电压幅值Ｅ．。因此，逆变器输出电压的相位与幅值与 其输出有功功率和无功功率近似线性耦合。逆变器输出电压幅 值可以直接控制，而相位可以通过调节输出频率来实现；通过 逆变器输出电压幅值即可达到调节输出无功功率的目的，通过 调节频率可以达到输出有功功率的目的。 从直流侧来看，光伏电池阵列工作点处的电压决定了其输 出电流，即决定了逆变器输入功率。从交流侧来看，电网可以 看成恒压电源，并网功率可由并网电流的大小来体现。 ３改进空间矢量控制策略 通过对一般矢量控制方案进行研究，一般控制系统主要通 过有功功率和无功电流的解耦来实现对有功功率和无功功率的 分别控制。通过实时检测并网电流和电网电压的波动，有效的 补偿并网电感的电压信号，能够很好的补偿逆变器ＰＷＭ调制 信号，从而使系统具有较好的鲁棒性。 一般的矢量控制是先计算出电网电压空间矢量旋转坐标 ａ．Ｂ坐标系下的各轴分量，再通过反正切函数计算出空间矢 量角ｏ，再把这个矢量角作为ｄ－ｑ旋转坐标系的旋转角，此 过程计算量较大，而且要调用三角函数，计算时间较长，本文 对该计算方法进行适当改进，由于一般空间矢量数学模型中 旋转变化矩阵的每一个元素都可以表示为ｓｉｎ ０和Ｃｏｓ ０的函 数，又由于电网电压空间矢量的模值保持不变，故只需要计算 出ｓｉｎ ０和ＣＯＳ ０便可达到计算矢量角的作用。从而三角函数 的计算变为了乘法计算，再根据定点计算的方法，使得三角函 数的计算转换为了定点计算，极大地缩短了计算时间。 三相光伏逆变器利用以上控制系统，光伏逆变更加稳定， 更适宜于于三相交流并网，低电压耐受能力等更强。相比于三
角载波等控制算法，改进空间矢量理论下的三相光伏逆变器控
制算法可减小开关频率、提高直流母线电压利用率、减小谐波
输出含量，即增加了光伏转化效率；同时由于采用对称的三相
控制算法，可降低三相不平衡度，减小系统对光伏逆变器的影
响。
４仿真分析
以某５００ｋＶＡ光伏逆变器为例，图１为空间矢量三相光伏
逆变器并网电流／电压波形（开关频率３ｋ、滤波电感Ｏ．２ｍＨ）。
同样薄弱电网环境下，并网点三相谐波电流总含量分别为
５．３２％／５．２１％／５．５４％、４．７２％／５．３２％／５．３３％，并网点三相谐波电
压总含量分别为ｌ１．７２％／１２．３００／０／１２．０９％、２．０３％／１．８２％，０．７８％。
Ａ电流波形 Ｂ电压波形
图Ｉ传统三角载波控制算法
一 ＩｌＩ Ｉ＿ｌ＿｜“。＿＇’。㈦。 。 。｜ｌ …誓 ㈡０ｉ一¨＿ 一
Ａ电流波形 Ｂ电压波形
图２改进空间矢量控制算法
从图中可以看出，采用改进空间矢量控制算法后三相光伏
逆变器可以有效降低开关频率，从而降低开关损耗；同时可以
大幅度的减小电网分布参数对光伏逆变器的影响，薄弱电网环
境下三相光伏逆变器并网输出谐波含量可以成倍的降低，电网
扰动时光伏逆变器更加稳定。
５结论
通过对空间矢量理论的研究，对一般空间矢量的三相光伏
逆变器控制算法进行了适当改进，并提出了系统结构方案，应
用该控制系统的光伏逆变器可以有效地降低光伏并网带来的电
压、电流谐波等电能质量问题，抗干扰能力得到加强，提高了
光伏电站的响应特性，光伏并网更加稳定可靠。
参考文献
［１］雷元超，陈春根，沈骏，黄跃杰，陈国呈．光伏电源最大
功率点跟踪控制方法研究Ⅱ］．电工电能新技术，２００４，２３（３）：
７６—８Ｏ．
［２］吴理博，赵争鸣，刘建政等．具有无功补偿功能的单级式三
相光伏并网系统Ｄ］．电工技术学报，２００６．