王兴， 杨凯， 张伟健

(华中科技大学 强电磁工程与新技术国家重点实验室，武汉 430074)

0 引 言

随着以石油、天然气为代表的传统化石能源的可开采量日益减少，以及使用非清洁能源导致的全球环境问题日益突出，以太阳能、风能为代表的新能源在全球范围内得到了广泛的开发和使用。并网逆变器作为分布式发电系统并网的最后一级电力变换设备，对并网电能的控制起着关键作用。

在并网逆变器的多种拓扑结构中，电压源型三相逆变器因具备直流侧损耗小、能量双向流动、向电网输送三相平衡功率等优点得到大量应用。由于并网功率因数直接取决于逆变器输出电流和电网电压的相位关系，为实现对并网有功和无功功率的控制，需要对电网电压的相位进行实时检测。在获取电网电压相位信息的多种方法中，基于同步旋转坐标的锁相环(phase-locked loop，PLL)得到了最为广泛的应用[1]。锁相环的工作原理是将检测的电网电压q轴分量作为反馈量，通过闭环反馈调节机制控制该分量为零，从而获得电网电压合成矢量的角度。

一般的并网逆变器系统中，需配备直流电压传感器、交流电流传感器和交流电压传感器以实现母线电压外环、并网电流内环的双环控制。众多的传感器不仅增加了系统硬件成本，还可能出现传感器故障而影响系统可靠性。相比于省去直流电压传感器或交流电流传感器的方案，无电网电压传感器技术得到了最为广泛的研究。……