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能源危机和环境污染已成为经济和社会可持续发展的绊脚石,现如今善环境污染的主要途径之一。太阳能由于储量丰富、绿色大力开发可再生能源是人类解决能源危机和改环保等优点而受到人类社会的青睐,光伏发电技术正是太阳能利用的主要途径。逆变器作为光伏发电系统中连接电网的核心设备,其性能的高低直接影响到太阳能光伏发电的效率,而并网控制技术又是并网逆变的核心技术。传统的PI控制虽能较好地改善并网系统的动态和稳态性能,但是对于正弦指令信号的跟踪始终存在稳态误差,此外PI控制器的抗电网扰动能力比较差。因此本文主要以二极管箝位型(NPC)三电平逆变器为研究对象,重点研究了并网逆变器的并网控制技术,通过引入了PR控制器,利用其在谐振频率处增益无穷大的特点,可以消除稳态误差和提高抗干扰能力,在此基础上进一步改进,提出改进PR控制策略。全文的主要研究内容包括以下几个方面: 首先,依照不同标准对并网逆变器进行了分类,列举出一些典型的电路拓扑结构,并重点分析介绍了各种传统的并网逆变控制技术,包括基本原理的阐述及优缺点的总结。针对现有控制方法谐波电流含量高、对于系统精确模型依赖性大、动态性能差以及抗频率偏移能力差等缺点,确定了所要采取的解决办法。 其次,分别在三相abc静止坐标系、两相αβ静止坐标系和同步旋转dq坐标系下构建了NPC三电平并网逆变器的数学模型,在此基础上,研究了传统的基于电网电压定向的矢量控制策略,并分别对电压外环和电流内环调节器的结构及参数进行了详细地设计。最后经Matlab/Simulink仿真验证,基于电网电压定向的矢量控制策略可以实现对电网电压信号的跟踪。 再次,在消除稳态误差和抗电网电压干扰能力上对比分析了PI控制器和PR控制器性能的优劣,结果表明PR控制器在无静差跟踪性能上远远优于PI控制器。为了增大PR控制的带宽,增强抗频率偏移能力,提出了改进PR控制的方法,并分别研究了各个参数对改进PR控制器性能的影响。当电网电压频率发生偏移时,并网电流中的谐波含量大大增加,为此设计了基于改进PR控制的谐波补偿器以抑制谐波电流。最后仿真实验表明改进PR控制器在稳态性能、无静差跟踪和抗频率偏移性能方面十分优异。 最后,从硬件和软件上对NPC三电平光伏并网逆变器进行了的设计。仿真实验结果表明采用新型控制方法的逆变器能够满足并网的要求。