曾晓生，杨 苹

(华南理工大学电力学院，广东省绿色能源技术重点实验室，广东广州510640)

1 引言

在风能、太阳能并网发电系统中，并网逆变装置是最为核心的部分。而控制算法的改进是优化并网逆变装置的关键。高性能的逆变器不但动态响应快，而且稳态精度高，抗干扰能力强，系统稳定。

对于单相并网逆变装置，目前广泛应用电流控制的控制方式［1］，使逆变器相当于一个电流源。闭环控制电流的方法有电流瞬时值PI控制、电流滞环控制［2］、单周控制［3］和无差拍控制［4］等。其中电流瞬时值PI控制已经是工程应用中比较成熟有效的方法，具有简单、易实现的优点，能够使并网逆变器的输出电流快速地跟踪参考电流的变化，有良好的动态性能。随着研究的不断深入，从该方法已经发展出直接电流控制、间接电流控制和混合控制等不同的策略［5］。然而，单独的电流瞬时控制环不能满足系统输出精度的要求。因此本文在电流瞬时值PI控制的基础上加入电流平均值外环，使逆变装置不但有快速的动态性能，而且有很高的电流幅值精度。同时在电流瞬时值内环加入电网电压前馈，使系统不受电网电压的影响。

2 拓扑结构和电流瞬时值内环数学模型

为了设计电流平均值外环，需要首先确定系统拓扑和建立电流瞬时值内环的控制模型。

2.1 拓扑结构

本文选用的逆变系统拓扑结构如图1所示。

图1 系统拓扑结构Fig.1 System topology

图1中，Ud是直流母线电压，电容C起缓冲无功能量的作用，逆变电路为电压型单相全桥电路，选用IGBT作为开关管，每个开关管都并联了一个反馈二极管，为交流侧向直流侧反馈无功能量提供通道。……