张 哲，专祥涛，于炎娟

（武汉大学 动力与机械学院，武汉430072）

随着经济的快速增长和科技的日新月异，电能作为工农业生产以及日常生活不可缺少的能源利用形式，各方面对其要求日益提高。电能质量作为衡量电能的重要指标[1]，其好坏直接关系到电网的安全、稳定运行。逆变器[2]作为新能源并网的接口，电网质量提高的净化装置[3]，不间断电源系统的核心部件[4]，电力传动与变频电源的核心技术，近年来得到越来越多的关注，成为重要的研究课题。由逆变器为主要结构的功率调节装置、无功补偿装置、动态电压恢复器以及有源滤波器装置等可以有效提高电能质量，提高电能利用率[5]。逆变装置电压输出稳态误差小、动态响应速度快、鲁棒性强的优点依赖于逆变器主电路模型建立的准确性及控制系统设计的合理性。

本文利用状态空间平均法建立了逆变器系统的模型并仿真验证。结合实际要求，对逆变器主电路元器件进行设计，分析控制策略，选取双环PI控制结构，并通过对稳态误差、系统相位裕度和幅值裕度的分析，得到满足条件的控制器参数的范围[6]，结合实际情况选取合理的闭环参数。Matlab仿真结果验证了本文建模分析的正确性和参数设计的有效性。本文提出的建模与控制策略的设计方法可以扩展到三相逆变器的建模与设计中。

1 主电路设计及参数选择

根据实际情况，逆变器主电路各元器件参教设计要求如表1所示。

表1 逆变器设计要求Tab.1 Design requirements of inverter