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近十几年,随着可再生新能源的快速发展,分布式新能源并网技术也得到更为深入、广泛的研究与应用。对于新能源并网控制技术,不仅要求其在系统稳定时能正常发电,而且在系统发生故障或由于三相系统负荷不平衡等原因引起电网电压不对称时仍能向电网输送稳定功率。本文的研究对象为近十年在电力电子控制方向新兴的一种控制方案——有限控制集模型预测控制(Finite-Control-Set Model Predictive Control,FCS-MPC)。针对FCS-MPC方案目前存在的缺陷提出相应的改进方案,并将改进后的FCS-MPC技术应用于三相三电平中性点钳位(Neutral Point Clamped,NPC)并网逆变器的控制。本文首先介绍了几种传统的并网逆变器控制策略,通过对比各种控制策略的优缺点,引出本文所采用的有限控制集模型预测电流控制(Finite-Control-Set Model Predictive Current Control,FCS-MPCC)。在此基础上,详细的介绍了FCS-MPCC技术的控制原理:从系统建模、系统离散化以及代价函数建立方面详细阐述了 FCS-MPCC技术的构建过程。对于系统的离散化问题,本文给出了三种不同的离散化方式。同时,针对FCS-MPCC存在对控制器处理速度要求较高的问题,本文也给出了三种降低控制器计算量的方法。通过仿真对比可以看出本文所提基于空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)分扇区原理进行选择开关状态的方法很大程度上降低了控制器的计算负担。在完成对经典FCS-MPCC技术进行相应改进后,为了进行并网控制本文首先介绍了三种锁相环结构:详细分析了传统基于单参考坐标系锁相环在电网电压不平衡时存在的跟踪精度较差等问题,针对该问题引出基于双2阶广义积分器锁相环(Second-Order Generalized Integrator PLL,SOGI-PLL)及基于解耦双同步参考坐标系锁相环(Decoupled Double Synchronous Reference-Frame PLL,DDSRF-PLL)结构。通过仿真与实验对比最终采用DDSRF-PLL对电网电压进行锁相。之后,本文提出了两种电网电压不平衡条件下并网逆变器的控制策略:基于DDSRF-PLL正负序分离并锁相的方法与基于新型功率理论的方法,并利用改进后FCS-MPCC技术将这两种控制策略应用于NPC并网逆变器的控制。本课题采用NI公司的PCI-6229采集卡建立了一套基于Simulink-Real-Time的硬件在环实时仿真控制系统。通过对主电路的设计计算,搭建出一台并网逆变器样机系统。实验结果表明本文所采用控制算法在并网逆变器控制方面具有良好的控制效果。