ll830108分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)研究

華北電力大學(xué)成人教育畢業(yè)設(shè)計（論文）II目錄TOC\o"1-3"\h\u109901緒論 1181521.1課題背景 1318111.2分布式光伏發(fā)電的優(yōu)勢 2179922光伏電池陣列最大功率跟蹤技術(shù) 3225692.1光伏電池的輸出特性 3244022.2光伏電池陣列的等效模型 5218472.3均勻光照下的最大功率跟蹤算法 6158652.3.1恒壓控制法 6109252.3.2擾動觀測法 773462.3.3電導(dǎo)增量法 7231522.3.4模糊控制 8289953光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器控制技術(shù) 9231253.1光伏并網(wǎng)逆變器的分類 9321043.2三相鎖相環(huán)技術(shù)PLL 1011563.2.1三相鎖相環(huán)原理 10155223.2.2基于Clark變換和Park變換的三相鎖相環(huán)工作原理 1142614三相并網(wǎng)逆變器自適應(yīng)控制策略 12126644.1三相逆變器控制策略 126644.2脈沖寬度調(diào)制技術(shù) 125597總結(jié) 149170參考文獻(xiàn) 1520368致謝 161緒論1.1課題背景在《BP世界能源統(tǒng)計年鑒（2018版）》這一報告中，全球2017年石油消8個百分點的增長，也就是每天170萬桶，實現(xiàn)了在總能源消費中32.5%的占比；天然氣消費達(dá)到了960億m3的增加量，也就是3個百分點的增長，占總消耗能源的24.2%；煤炭消費達(dá)到了2500萬噸油當(dāng)量的增加，也就是一個百分點的增長。大量消耗的傳統(tǒng)能源帶來的高能源需求與其供給的不匹配，以及傳統(tǒng)能源存在的枯竭問題對世界各國提出了較大挑戰(zhàn)，具有緊迫性和嚴(yán)重性。基于這一社會背景，可再生清潔能源的探尋以及有效運用就為能源需求與供給矛盾問題的解決提供了新思路。力圖借此實現(xiàn)當(dāng)前人們對一次能源過度依賴所引發(fā)的風(fēng)險問題(能源供給)的解決，促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展。1.2分布式光伏發(fā)電的優(yōu)勢這一發(fā)電方式從發(fā)出電能、轉(zhuǎn)換、并網(wǎng)直到正式使用的一系列環(huán)節(jié)都遵循獻(xiàn)近原則，在規(guī)模相同的前提下，其能夠促進(jìn)電站發(fā)電量的明顯增加，此外，由于升壓中以及長距離運輸中產(chǎn)生的電力損耗也會因此得到明顯的緩解，相較于傳紡的光伏電站，其優(yōu)勢更為顯著。較小的裝機容量。通常情況下，在規(guī)模方面，光伏發(fā)電站超過數(shù)十萬KW，分布式光伏發(fā)電則有著更為靈活的安裝，其發(fā)電容量的確定可以以安裝的場地、負(fù)荷的需求以及投資金額為依據(jù)。較為靈活的建設(shè)場地。有充足光照的空地、房屋屋頂都可以是其建設(shè)地點的選擇，甚至可以同房屋一起實現(xiàn)一體化建設(shè)，相較于其他發(fā)電方式諸如風(fēng)能，它有著更為靈活的場地選擇，公眾參與率較易提升。更加容易并網(wǎng)。并網(wǎng)較難是發(fā)展光伏發(fā)電過程中的一大難題。國內(nèi)有著充沛的光照并且合適進(jìn)行大型光伏電站建設(shè)的地區(qū)通常較為偏遠(yuǎn)，在建設(shè)電站以及之后的并網(wǎng)過程中都面臨許多挑戰(zhàn)，盡管建設(shè)成功，投入運行，也將由于難以并網(wǎng)而導(dǎo)致其產(chǎn)生電能成為“廢電”以及“棄電”。在建設(shè)地點的選擇方面，分布式光伏發(fā)電以寫字樓及住宅為主，在現(xiàn)有的電網(wǎng)管理基礎(chǔ)上，并網(wǎng)的實現(xiàn)要進(jìn)行的改造力度極小，此外，用戶在用電方面存在的困擾也能迎刃而解。對硬件設(shè)備有較低的要求。由于各個系統(tǒng)具有獨立性，通常為小型系統(tǒng)，在諸如供電方面，對安裝設(shè)備并沒有很高的要求，停電的大范圍發(fā)生的概率也由于用戶在控制供電方面具有自主性而趨近于0，能夠促進(jìn)電網(wǎng)可靠性以及安全性的有效提高。此外，在調(diào)峰方面的性能極佳，尤其是在用電高峰期，電網(wǎng)壓力能被有效削弱，且操作簡單，因為其有較少的運行設(shè)施，因而開啟和暫停都極為迅速；當(dāng)意外災(zāi)害來臨時也能夠持續(xù)供電，有效補充了集中供電方式。較低的投資成本。地理因素等導(dǎo)致傳統(tǒng)集中式光伏電站有著明顯較高的并網(wǎng)成本以及建設(shè)成本，因而在初期時，其產(chǎn)生的經(jīng)濟收益要遠(yuǎn)小于其投資成本，并且其建設(shè)所需資金龐大，難以吸引投資者。與前者相比，分布式光伏發(fā)電并不需要很高的投資成本，城市是其主要的建設(shè)場地選擇，其中的企業(yè)大樓、居民住宅等都可作為“微型發(fā)電廠”，有效促進(jìn)投資風(fēng)險的降低。節(jié)能環(huán)保。其運作原理是利用光伏效應(yīng)實現(xiàn)電能的產(chǎn)生，發(fā)電過程沒有噪音以及污染產(chǎn)生，對清潔能源相關(guān)理論與實踐措施的普及有正向作用。其推廣和應(yīng)用能夠引起人們對環(huán)境保護(hù)的更多關(guān)注，自覺節(jié)能環(huán)保。

2光伏電池陣列最大功率跟蹤技術(shù)2.1光伏電池的輸出特性如果處于局部陰影環(huán)境下，則太陽能電池所受到的光照強度不均勻，在這種狀態(tài)下，就會產(chǎn)生電勢差，即我們常說的光伏效應(yīng)。圖2-1光伏電池輸出特性圖2-1給出了太陽能電池的輸出特性，其中，為開路電壓，即是在一定的光照強度和特定的溫度條件下，光伏電池輸出電壓的最大值；表示短路電流；表示電池板能夠達(dá)到的最大輸出功率；表示電池板最大輸出功率位置的輸出電壓；表示電池板最大輸出功率位置的輸出電流。通過分析圖2-1可知，光伏電池實際能量輸出的非線性特征極為顯著，而負(fù)載則是影響能量輸出大小的關(guān)鍵因素。電池板當(dāng)中的電流為零的情況下，電壓可以達(dá)到最高值；負(fù)載不斷變化的情況下，相應(yīng)電流表現(xiàn)為持續(xù)上升的趨勢，電壓則剛好相反，呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢。當(dāng)電流增加到時，此時對應(yīng)的電壓值為對應(yīng)的輸出功率為。如果電流繼續(xù)上升，則功率會逐漸下降，即為太陽能電池板的最大輸出功率。光伏電池的這種輸出特性的存在，需要由MPPT技術(shù)來提高利用效率。同時，在光伏電池轉(zhuǎn)換電能的過程中，其具體輸出特性還會受到光照強度和電池本身溫度兩種因素的影響，具體變化情況如圖2-2和2-3所示。圖2-2光伏電池輸出特性隨光照的變化圖2-3光伏電池輸出特性隨溫度的變化上述內(nèi)容實際指的是單體光伏電池對應(yīng)的輸出特征，在實際商用過程中，光伏電池通常以陣列方式進(jìn)行排布。其主要是通過若干個單體光伏電池串聯(lián)或者并聯(lián)方式組合而成的，在組合之后，通過特定的工藝封裝，來達(dá)到相應(yīng)功率輸出需求。倘若電池陣列無法接受到均勻的光照，則其中的部分光伏電池將無法針對負(fù)載進(jìn)行能量提供，上述消耗一般會形成“熱斑效應(yīng)”，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致光伏電池陣列失效和損壞，無法恢復(fù)。為了避免“熱斑效應(yīng)’，產(chǎn)生的影響，當(dāng)前國際上主要采用并聯(lián)旁路二極管到每個光伏電池的方式來解決。通過這種方式，可以在光照強度較低的情況下，使電池本身帶負(fù)電壓，在這種條件下，倘若生產(chǎn)的副電壓高于旁路二極管對應(yīng)的開通電壓，則需要開通旁路的二極管，同時要讓部分電池進(jìn)行短路，如此才能夠控制“熱斑效應(yīng)”的產(chǎn)生。在理想狀態(tài)下，為每個單體光伏電池并聯(lián)一個旁路二極管具有最佳的效果，但是采用這種方式還導(dǎo)致光伏電池陣列的成本大幅度增加。圖2-4給出了具體的旁路二極管安裝方案。圖2-4并聯(lián)了旁路二極管的光伏電池組件并聯(lián)二極管在光伏電池陣列中的應(yīng)用，對于有效防止“熱斑效應(yīng)”的發(fā)生發(fā)揮了重要的作用，同時，還能在一定程度上影響到光伏電池陣列的輸出特性，產(chǎn)生若干個局部最大功率點情況。圖2-5描述光伏電池陣列在均勻光照條件下以及非均勻光照條件下的輸出特性曲線。從圖2-5中所示的曲線來看，在均勻光照條件下，光伏電池陣列的輸出特性類似于單體光伏電池的輸出特性，P-V曲線表現(xiàn)出單峰值特征，I-V曲線表現(xiàn)出單膝型特征；而光伏電池陣列在非均勻光照條件下的輸出特性則與單體光伏電池陣列存在極大的區(qū)別，P-V曲線和I-V曲線表現(xiàn)出明顯的多峰值和多膝型特征。（a）均勻光照條件下光伏電池陣列輸出特性（b）非均勻光照條件下光伏電池陣列輸出特性圖2-5光伏電池陣列分別受到均勻光照和非均勻光照情況下的輸出特性曲線2.2光伏電池陣列的等效模型根據(jù)光伏電池工作原理和輸出特性，研究人員常用圖2-6所示的電路來模擬光伏電池。其由理想電流源、反向并聯(lián)二極管D、串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻、構(gòu)成，其中等于電池的短路電流，其大小反映了光伏電池所處環(huán)境的日照強度；日照越強，人越大；反之越小。圖2-6光伏電池常用等效電路圖由圖2-6所示的光伏電池等效電路圖可得如下公式：（2-1）在公式（2-1）中，光伏電池在太陽光照射下產(chǎn)生的電流：（2-2）為流過二極管的電流：（2-3）為流過等效并聯(lián)電阻的電流:（2-4）將公式（2-3）、（2-4）帶入公式(2-1)可得光伏電池的電流方程式:（2-5）因為實際應(yīng)用中太陽能電池的等效并聯(lián)電阻一般情況下遠(yuǎn)大于其串聯(lián)電阻，所以流過并聯(lián)電阻的電流一般可以忽略不計，則公式（2-5）可近似表示為下式：（2-6）2.3均勻光照下的最大功率跟蹤算法最大功率跟蹤算法是調(diào)節(jié)功率傳送并保證系統(tǒng)獲取最大功率的自動控制算法。它是評估光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。在近二十年里，研究人員對最大功率跟蹤算法展開了大量的研究，研究出各種不同的MPPT技術(shù)。這些技術(shù)主要包括：線性近似法(恒壓控制法)、啟發(fā)式搜索法(包括爬坡法和擾動觀察法)、極值搜索法(電導(dǎo)增量法)、智能控制(模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò))、線性控制法(DP/DV或者DP/DI反饋控制法)、其它方法(如電池陣列重構(gòu)、滑膜控制、線性電流控制)等。2.3.1恒壓控制法恒定電壓控制方法(CVT：ConstantVoltageTracing)的原理是:通過調(diào)節(jié)負(fù)載使光伏電池輸出電壓穩(wěn)定在一個固定電壓值(一般為開路電壓的75-80%左右)，如圖2-7(a)所示。（a）不同光照強度(b)不同溫度圖2-7恒壓控制法示意圖這方法控制簡單，易于實現(xiàn)，但忽視了太陽能電池板開路電壓會受到溫度的影響，如圖2-7(b)所示。在不同的溫度下電池板的開路電壓也不一樣因而其最大功率點的電壓差別較大。因此，恒壓控制法跟蹤精度較差。2.3.2擾動觀測法圖2-8干擾觀測法擾動觀測法（Perturb&Observealgorithms,P&O）是目前實現(xiàn)MPPT常用的方法之一。其原理是每隔一定時間增加或者減少電壓，并觀測其后的功率變化方向，來決定下一步的控制信號，如圖2-8。干擾觀測法一般也采用功率反饋，即使用兩個傳感器對直流電流及其兩端的電壓分別采樣，然后決定功率擾動的方向。這種控制方法算法簡單，且易于硬件實現(xiàn)。2.3.3電導(dǎo)增量法電導(dǎo)增量法（IncrementalConductance）是根據(jù)功率對電壓的導(dǎo)數(shù)來進(jìn)行MPPT。太陽能電池的功率電壓特性曲線的斜率（即功率對電壓的導(dǎo)數(shù)）在功率最大值點Pm處為零，所以有：（2-7）（2-8）令，則有：當(dāng)時，電池板就工作在最大功率點。當(dāng)時，電池板在最大功率點左邊工作，要增大輸出功率應(yīng)當(dāng)使電池板的工作電壓增大；當(dāng)時，電池板在最大功率點右邊工作，同理此時應(yīng)當(dāng)減小電池板輸出電壓。于是就可以根據(jù)判斷和C的大小關(guān)系來判斷當(dāng)前的工作點位置，從而決定電池板工作電壓的變化方向來進(jìn)行MPPT。電導(dǎo)增量法的優(yōu)點是輸出電壓根據(jù)斜率的判斷，能夠準(zhǔn)確地跟蹤最大功率點，不過該算法對系統(tǒng)采樣和控制的精度要求較高，實現(xiàn)起來比較復(fù)雜。2.3.4模糊控制由于光伏器件輸出功率的非線性特性且其工作環(huán)境變化頻繁，因此為了獲得更好的最大功率點跟蹤控制效果，應(yīng)根據(jù)外部環(huán)境的變化不斷調(diào)整MPPT算法中的擾動步長。在現(xiàn)有的控制方法中，模糊控制（fuzzylogiccontrol）無疑具有這方面的優(yōu)勢。固定電壓法、干擾觀察法和電導(dǎo)增量法均可采用模糊控制的方法，根據(jù)外部環(huán)境的變化調(diào)整擾動步長進(jìn)一步提高控制效果。模糊邏輯控制方法的流程圖如圖2-9所示。圖2-9光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中采用的模糊邏輯控制方法流程圖3光伏發(fā)電并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)3.1光伏并網(wǎng)逆變器的分類如圖3-1所示，功率變換器將光伏陣列得到的直流電轉(zhuǎn)換成符合并入電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)交流電的功率器件，在光伏系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換過程中起到關(guān)鍵性作用。功率變換器在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中主要是指光伏并網(wǎng)逆變器，它的工作原理是：逆變器把光伏陣列產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成為能供給電網(wǎng)使用的交流電。逆變器的性能一般表現(xiàn)在額定功率輸出、過負(fù)荷能力、轉(zhuǎn)換效率和諧波失真等方面。由于最大效率可以實現(xiàn)接近額定輸出，重要的是選擇逆變器時要考慮到效率與輸出功率的關(guān)系。圖3-1光伏發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖某些負(fù)載有顯著的啟動電流，所以重要的是要提供足夠的過負(fù)荷電流容量的逆變器，以滿足負(fù)載的要求。其他負(fù)載或過熱或引入不必要的噪音，如果他們的電源諧波失真不低于一個特定的水平。在一般情況下，方波逆變器是最便宜的，并且相對有效的，但它的應(yīng)用有局限性。它具有最佳的過負(fù)荷容量，但最高的諧波失真。修改后的正弦逆變器更復(fù)雜，但仍然相對有效。脈寬調(diào)制逆變器成本高、效率高、失真小。正弦波逆變器的失真最小，但其獨立應(yīng)用時效率也是最低的。它可按照逆變器的電路結(jié)構(gòu)分為全橋、半橋、多電平；按照是否存在變壓器進(jìn)行電氣隔離分為隔離型和非隔離型；按照電路的電壓類型分為單相和三相。圖3-2為光伏并網(wǎng)逆變器的分類示意圖。圖3-2光伏逆變器分類隔離型并網(wǎng)逆變器需要將直流電經(jīng)變壓器進(jìn)行升壓，再輸入電網(wǎng)采用隔離式結(jié)構(gòu)的逆變器優(yōu)勢有很多，例如：光伏系統(tǒng)中的共模電壓易引起漏電問題，采用隔離式結(jié)構(gòu)形式減少了該問題的影響，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，更加安全；接入電網(wǎng)的電流頻率為標(biāo)準(zhǔn)50Hz，此結(jié)構(gòu)減少了輸入到電網(wǎng)的直流量。當(dāng)然，隔離式逆變器結(jié)構(gòu)存在著一定的問題，比如該結(jié)構(gòu)的體積和重量大；變壓器中存在的鐵損等損耗問題，會導(dǎo)致逆變效率的降低。為了改善系統(tǒng)的逆變效率問題，除了對逆變器采用結(jié)構(gòu)的變換外，可從變壓器入手，圖3-4中的光伏系統(tǒng)逆變器結(jié)構(gòu)具有轉(zhuǎn)換效率高、系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)點。其中的核心——功率變換器根據(jù)功率變換單元數(shù)量可分為單級式和多級式結(jié)構(gòu)。（a）隔離式單級型（b）隔離式兩級型圖3-3隔離式光伏系統(tǒng)逆變器結(jié)構(gòu)（a）非隔離式單級型（b）非隔離式兩級型圖3-4非隔離式光伏系統(tǒng)逆變器結(jié)構(gòu)圖3-3(a)、3-4(a)為單級型結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)包括電網(wǎng)、一個功率轉(zhuǎn)換模塊、工頻式變壓器PV陣列，此功率轉(zhuǎn)換為直流變交流逆變器。采用單極型的結(jié)構(gòu)的光伏系統(tǒng)中，PV陣列為多個光伏電池板串聯(lián)而成，其可將直流母線電壓升至滿足逆變器要求的等級，再通過逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)換成可接入電網(wǎng)的交流電。圖3-3(b)、3-4(b)為兩級型結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)包括交流電網(wǎng)、PV陣列，最重要的兩級功率變換器是由Boost升壓電路和三相全橋逆變器構(gòu)成。選擇這種結(jié)構(gòu)是因為PV陣列輸出的電壓低于電網(wǎng)電壓，不能滿足并網(wǎng)要求，采取這種結(jié)構(gòu)先經(jīng)過升壓系統(tǒng)對電壓升高，再將傳送來的電壓經(jīng)過直交變換成為并入電網(wǎng)的交流電。兩級式結(jié)構(gòu)的逆變系統(tǒng)存在的問題也不容忽視，例如控制策略復(fù)雜、搭建費用高、效率低等問題，因而現(xiàn)在部分生產(chǎn)廠家也會根據(jù)自身特點選擇單級型。然而對于不同的光伏系統(tǒng)，所采用的逆變器功率值是不盡相同的，小型光伏發(fā)電系統(tǒng)的逆變器很多情況下都會選擇兩級型的非隔離式。本文針對于小型的光伏系統(tǒng)，采用兩級式非隔離型逆變結(jié)構(gòu)，分別將前級直-直升壓電路與后級直-交逆變電路部分分別介紹，對工作電路的結(jié)構(gòu)、原理、模型以及公式等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。3.2三相鎖相環(huán)技術(shù)PLL3.2.1三相鎖相環(huán)原理鎖相環(huán)（PhaseLockedLoop，PLL）可應(yīng)用于三相光伏發(fā)電系統(tǒng)，其功能等同于閉環(huán)相位控制系統(tǒng)，能夠?qū)⒆R別到的電網(wǎng)頻率和相位作為自動跟蹤的輸入信號。如圖3-5所示為目前廣泛使用的典型鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖，它主要包含鑒相器、環(huán)路濾波器（即低通濾波器）和壓控振蕩器等結(jié)構(gòu)。圖3-5鎖相環(huán)基本結(jié)構(gòu)鑒相器通過比較得出三相輸入電壓瞬時相位和輸出相位之差作為相位誤差信號輸入到環(huán)路濾波器，環(huán)路濾波器降低了回路中的高頻噪聲與干擾，并輸出。電壓控制振蕩器將頻率控制字相加，并輸出跟蹤相位。當(dāng)-=o，即三相的輸入與輸出相位誤差等于0時，再次經(jīng)過鎖相環(huán)的電壓與相位實現(xiàn)了鎖定，將最終輸出的相位作為三相輸入電壓的瞬時相位。3.2.2基于Clark變換和Park變換的三相鎖相環(huán)工作原理同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)是三相電網(wǎng)電壓鎖相的被使用最多方法，它保證了并網(wǎng)電壓和電流與大電網(wǎng)中的電壓電流相位保持一致，當(dāng)三相正弦電壓軸分量與參考信號差為零時實現(xiàn)鎖相。圖3-6是同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)示意，其中三相電壓輸入信號經(jīng)過Clark變換為同步靜止坐標(biāo)系下的電壓信號而、則是經(jīng)過Park變換到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的輸出電壓信號，為三相輸入電壓的額定頻率，在我國一般取值為100rad/s。Clark變換的變換矩陣表示為:（3-1）Park變換矩陣表示為：（3-2）圖3-6同步坐標(biāo)系軟件鎖相環(huán)工作原理可得到三相電壓信號相位關(guān)系：（3-3）（3-4）4三相并網(wǎng)逆變器自適應(yīng)控制策略4.1三相逆變器控制策略光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制策略為目前光伏逆變器研究的熱點，對于兩級型并網(wǎng)逆變電路，可將前級電路與后級電路的控制策略分別單獨進(jìn)行研究。由于存在容量足夠大的直流濾波電容可以緩沖前后級能量變化和解藕的作用，因此可以對前后級的主要控制策略進(jìn)行研究：前級DC/DC變換器采用了基于Boost電路的最大功率點跟蹤(MPPT)控制算法；后級DC/AC部分則主要介紹光伏并網(wǎng)逆變器的自適應(yīng)控制策略。當(dāng)前光伏發(fā)電新增的裝機容量和發(fā)電總量呈現(xiàn)快速增長的趨勢，然而不可忽視的是，發(fā)電的效率函待提高，這其中主要原因之一就是光伏發(fā)電受到外部環(huán)境變化及干擾的影響。因此根據(jù)前級電路的結(jié)構(gòu)特點，通過對系統(tǒng)采用控制算法來得到并運行于最大效率的工作點附近，可以提高光伏系統(tǒng)的輸出效率，將最大功率點跟蹤(MPPT)技術(shù)運用于前級DC/DC變換，利用MPPT控制技術(shù)改變占空比D實現(xiàn)對Boost電路的控制，保證前級直流側(cè)電壓輸出功率保持最佳狀態(tài)。后級DC/AC并網(wǎng)逆變器控制策略影響并網(wǎng)電能的關(guān)鍵，當(dāng)前各類控制方式主要是通過對并網(wǎng)電流的控制針對不同問題進(jìn)行解決。例如，重復(fù)控制總諧波失真THD降低，但其動態(tài)性能差，應(yīng)對非周期性擾動的表現(xiàn)不足；PI控制結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性能好，應(yīng)用十分廣泛，然而常規(guī)PI控制無法實現(xiàn)無靜差跟蹤。兩種控制方式各具優(yōu)勢，但都存在自身鮮明的缺陷，導(dǎo)致無法直接應(yīng)用于生產(chǎn)中。目前，并網(wǎng)逆變器的控制策略多采用兩種控制方式的結(jié)合，這樣既保留了各自的優(yōu)勢，又彌補了單一控制方式的不足。例如，將重復(fù)控制與PI結(jié)合，實際中由于誤差微分項易受系統(tǒng)噪聲影響而降低效果，因此多應(yīng)用重復(fù)PI控制，既提高了動態(tài)響應(yīng)速度，保證了消除了周期中將出現(xiàn)的重復(fù)性畸變。自適應(yīng)PI控制保留了自適應(yīng)控制和PI控制的優(yōu)點并將二者優(yōu)勢集中于一身，這種控制策略不僅需要調(diào)整的參數(shù)少，而且可以在很短的響應(yīng)時間內(nèi)根據(jù)被控制對象特性的改變而在線修改這些參數(shù)，從而增強系統(tǒng)主控制器適應(yīng)環(huán)境、抵抗外部擾動的能力。是一種在實用工業(yè)過程控制中能夠達(dá)到較為理想效果的控制策略。4.2脈沖寬度調(diào)制技術(shù)脈沖寬度調(diào)制技術(shù)（PulseWidthModulation，PWM）是目前交流變頻技術(shù)領(lǐng)域中應(yīng)用最為成熟的技術(shù)之一，基于PWM的各類設(shè)備也被廣泛使用。脈沖寬度調(diào)制技術(shù)PWM的調(diào)制波有多種形式，采用方波、正弦波、梯形波、三角波作為系統(tǒng)的調(diào)制波，當(dāng)載波與調(diào)制波之間關(guān)系為后者大于前者時，便產(chǎn)生一次幅值近似，控制方式由數(shù)字量取代模擬量即通過開關(guān)的導(dǎo)通控制將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?。該調(diào)制技術(shù)使該系統(tǒng)具有低諧波含量、低電磁干擾，較低的開關(guān)導(dǎo)通頻率等優(yōu)勢。其原理是將多個功率器件按照相應(yīng)規(guī)律的拓?fù)湫问浇M合而成的逆變電路，經(jīng)過恰當(dāng)?shù)目刂七^程得到理想的波形輸出。在逆變器控制中采用了PWM波形調(diào)制技術(shù)后使該結(jié)構(gòu)具備以下優(yōu)點：電路結(jié)構(gòu)變得簡單，功率變換器件的使用相比該技術(shù)應(yīng)用前復(fù)雜性大大降低，節(jié)省設(shè)備占用空間及設(shè)備所需費用；將逆變器輸出值與系統(tǒng)功率因數(shù)控制因素分離；可以對系統(tǒng)輸出的頻率和電壓進(jìn)行控制，使其滿足并網(wǎng)需求的同時提升了系統(tǒng)的運行效率；PWM技術(shù)的采用解決了系統(tǒng)易受到諧波干擾的問題，保證了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。逆變器工作過程中，直流電與交流電的轉(zhuǎn)換過程中，系統(tǒng)輸出波形的穩(wěn)定性應(yīng)該得到保證，但在逆變電路中，其輸出功率仍存在脈動狀況。根據(jù)脈動波形的體現(xiàn)方式進(jìn)行分類，可將逆變器分為電壓源或電流源型逆變器，當(dāng)該逆變器波形的變化由直流電流來體現(xiàn)時，稱之為電壓源型逆變器。圖4-1三相電壓源型逆變器電路原理圖電壓源型逆變器的使用使系統(tǒng)具備以下特征：系統(tǒng)直流側(cè)的濾波電容值一般較大；交流輸出電壓波形不隨系統(tǒng)負(fù)載功率因數(shù)變化而變化；負(fù)載功率因數(shù)變化的同時，其逆變器輸出電流相位在同橋開關(guān)間導(dǎo)通或關(guān)斷的同時跟隨改變；并網(wǎng)時的電壓值是經(jīng)過嚴(yán)格控制的，采用該逆變器，系統(tǒng)輸出電壓的大小也可實現(xiàn)控制，其通過逆變器輸出電壓的幅值進(jìn)行改變的?？偨Y(jié)綜上所述，新能源的開發(fā)是解決全球能源問題的一個關(guān)鍵，太陽能在新能源中占有重要地位，合理高效的利用太陽能是迫切需要解決的問題。太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電是一個非常可行的解決方案，特別是分布式發(fā)電，既能最高效率的利用太陽能（任何太陽能充足的地方都可以建設(shè)小型太陽能并網(wǎng)發(fā)電站），又能解決太陽