（中国能源建设集团天津电力建设有限公司）
摘要：太阳能作为清洁能源的代表之一，近年来逐步得到重视和大量开发。三相光伏并网逆变器是实现太阳能转换为电能的核心部件，直接关系到转换效率的好坏。本文通过介绍光伏逆变器的发展现状与研究分析其控制技术的指标，希望能为相关企业提高光伏逆变器的装换效率提高有所帮助。
关键词：光伏逆变器；控制指标
1引言
光伏发电作为近些年来新型清洁能源的“新秀”，越来越受人们的青睐。与传统能源相比，其“原材料”-太阳能可以说取之不尽用之不竭。依靠科技手段使之能够持续高效的提供能源。光伏逆变器控制技术直接关系到光伏发电并网能否稳定可靠运行。因此，提高光伏逆变器的控制技术，对于光伏发电的大量开发、稳定并网具有十分重要的作用，同时，随着大量的光伏电并网，对电能的质量也能够进一步把控与提高。
2光伏逆变器并网技术的发展现状
目前，我国不少企业已经研究光伏逆变器多年，具有一定的规模与竞争力，但是在质量、规模上与国外起步较早的企业还有一定的差距。其主要体现在转换效率、结构工艺、智能化程度、稳定性等方面，大功率并网逆变器的技术还需进一步提高。从技术角度来讲，小功率逆变器在未来的市场中具有更好的前景，高频化、高效、高可靠性、智能化程度正式未来逆变器的发展方向。
3光伏并网逆变系统及其控制指标
光伏并网逆变系统的控制指标主要包括：并网电流谐波、额定输出容量、逆变器效率、功率因素、可靠性五个方面。
并网电流谐波：若逆变器输出电流包含过多谐波，不但会抑制系统工作效率，且会影响电能质量；额定输出容量：俗称功率等级。目前光伏逆变器的通用容量一般在几百W到1000kW以上，能够用于不同的应用标准；逆变器效率：当前大功率的基本效率一般在90%以上，更高功率的效率在大于95%，小功率逆变器的效率也应不小于85%；功率因数：不同的输出功率对应不同的功率因素。在光伏逆变器的输出有功高于额定功率的一半时，功率因数应在0.98以上，而当输出有功在额定功率的20%-50%时，功率因素应在0.95以上；可靠性：在应用时，为有效克服各类异常问题，光伏逆变器应具有完善的自动保护功能，通常有：直流过压保护、逆变器过载保护、交流短路保护、电网电压过欠频。
4三相光伏并网逆变器的控制策略及技术分析
依据三相逆变器在不同坐标系内的数学模型，可在同步旋转dq坐标系、两相静止坐标系及三相静止ABC坐标系内实施控制，下面就这三种情况分别说明。
（1）同步旋转dq坐标系下三相光伏并网逆变器控制。在同步旋转dq坐标系内，基于电网电压定向控制技术为通常控制方法根据电网电压定向控制过程，三相电感电流在经过/dq和abc/转换后形成两相直流量，在对相应指令信号对照后利用电流内环控制过程调配形成两相调制信号，最终利用/dq和abc/再转换生成三相调制信号。采用电网电压定向控制方法，在同步旋转dq左边内实施三相逆变器控制，可实现功率瞬时控制，因d轴电流与有功功率匹配，q轴电流与无功功率匹配，利用对d轴与q轴电流的调控便能完成对有功功率和无功功率的解藕控制，进而实现对功率因数的调整控制另外，在进行坐标转换后，可将三相交流量转换成两相直流量，这方便实施控制器设计，因指令信号采用直流量，利用一个PI调节器便可有效完成稳态无误差
（2）两相静止坐标系下的三相并网逆变器控制。一般而言，组合式三相逆变器在两相静止坐标系下可保持独立，因此可选用两相独立的控制技术选用电流单闭环控制，内环电流指令设定为正弦信号，利用对锁相方法采集电网频率及相位信息，被控对象选择三相电感电流，利用abc/变换器将其转换为两相量，然后与指令值对比，使用内环电流控制器对比较误差进行调整获取两相控制信号，再经/abc变换形成三相调制波，通过单级倍频SPWM进行各自调制后得到12路开关驱动信号
目前，两相静止坐标系下控制采用的电流控制器主要分为PR谐振控制器与PI控制器。PR谐振控制器在谐振频率方面可获得更高效率，而在非谐振频率方面效率低下，若把谐振频率改设成正弦参考信号频率，则可有效实现稳态无误差，但该控制器的数字实现过程难度要比PI控制器更大。PI控制器相对算法简练，便于数字实现且具有较高的可靠性，在实际应用较为广泛，但此种控制器在正弦参考信号方面残留稳态误差，且在部分对电流环动态相应有较高要求的状态下，其跟踪速度较差所以实际应用中可采用无差拍控制策略。无差拍控制策略的基本理念是在单个控制周期内使控制量满足设定值，因此其具有更快的动态响应速度
（3）三相静止ABC坐标下的三相并网逆变器控制。因在三相静止ABC坐标下组合式三相逆变器具有独立性，可选用三相完全独立的控制方法选用电流单闭环控制，内环电流指令设定采用正弦信号，利用锁相过程采集电网频率及相位信息，把三相电感电流选定为被控对象，利用内环电流控制器调整后获得相应的三相调制波，使用单级倍频SPWM进行单独调制后即可获取12路开关驱动信号。
5结语
目前，光伏发电的开发量逐步加大得益于对光伏逆变器的控制技术的提高。因此，进一步加强对光伏逆变器的控制技术研究有助于使光伏发电的稳定性、质量性得到更好的加强，从而带动整个光伏产业的发展与进步，使光伏发电的能源进一步取代传统的化石能源，减少环境污染，逐步向“可持续发展”的战略思想前进。
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