刘偲艳，陈才学

（1.光伏发电系统控制与优化湖南省工程实验室，湘潭 411100；2.湘潭大学信息工程学院，湘潭 411100）

关键字：功率模型预测控制；电网不平衡；有功功率2倍频脉动消除；最优开关状态

光伏并网逆变器作为交流电网与蓄电池、光伏电池板等直流设备之间能量交换的接口，在能量转换过程中起着至关重要的作用。当电网发生三相不平衡故障时，逆变器输出电流及有功功率都将产生明显畸变[1]。因此，不平衡电网电压下并网逆变器的稳定性研究，在实际应用中具有重要意义[2−3]。

电网稳定运行时，采用传统PI控制方法能取得良好的控制效果，实现高效并网运行[2]。当电网中有大功率不平衡负载的接入和大电机的起动时，电网电压产生不平衡状态[4−5]。此时，光伏并网逆变器的输出有功功率和无功功率将产生2倍电网频率的波动，若仍仅采用PI控制策略，并网电流将发生严重畸变，逆变器将会有过流等故障，导致并网不成功[6−7]。目前，国内外学者对电网电压不平衡并网逆变器控制有大量研究，早期研究较多的方案为直接功率控制、电网电压定向控制等[1，8]，这些控制方法都是通过对基准功率或电流进行跟踪以实现给定值的快速跟踪，具有结构简单、鲁棒性强等优点，但是只能实现单目标的控制，难以同时控制功率和电流[2−4，8]。

模型预测控制是一种基于模型、反馈校正的优化控制算法，具有建模简单、系统鲁棒性强、稳定性好和动态响应快等优点，近年来被广泛用于并网变换器的控制[9−15]。……