光伏并网逆变器的控制模式优化方案

逆变器的控制模式有两种：电流型控制和电压型控制。而IEEE Std 1547-2003明确规定，逆变器不能对PCC电压进行调节，因此直接的电压型控制是不允许的，但间接的电压型控制，即不直接控制PCC电压的电压型控制是可行的。

5.2.3.1 电流型控制

对于LCL滤波的并网逆变器来说，可以有两种电流型控制方案：网侧电感电流控制方案和桥侧电感电流控制方案。

1.网侧电感电流控制方案

对网侧电感电流进行控制，根据需要给定并网电流的幅值和相位，调节并网功率。其控制系统框图及复频域等效电路如图5-7所示。

图5-7 对网侧电感电流进行控制的并网逆变器的控制系统 框图和复频域等效电路

由图5-7b可知，输送给电网的功率为

P=EI₂cosδ （5-6）

Q=EI₂sinδ （5-7）

式中，P为有功功率；Q为无功功率；E为PCC电压有效值；I₂为网侧电感电流有效值。

式（5-6）和式（5-7）为单相系统的公式，三相系统的公式加入校正项即可。

2.桥侧电感电流控制方案

同样的，也可以对桥侧电感电流进行控制，其控制系统框图和复频域等效电路如图5-8所示。由图5-8b，可得到(www.xing528.com)

式中，I₁为桥侧电感电流有效值；Z为L₁之后、电网连接点之前的等效传输阻抗：，。

图5-8 对桥侧电感电流进行控制的并网逆变器的控制系统框图和复频域等效电路

输送到电网的有功功率和无功功率是由逆变器滤波电感L₁电流的幅值与相位决定的，通过控制L₁电流的幅值与相位即可控制逆变器输送给电网的有功功率和无功功率。

5.2.3.2 电压型控制

前面提到，并网逆变器不能直接控制PCC电压，但不是不能进行电压型控制。以LCL滤波的并网逆变器来说，就可以控制电容C上的电压实现并网逆变器的功率控制。这虽然是电压型控制，但并未对PCC电压进行调节，因此不违反并网规范。电压型控制的控制系统框图和复频域等效电路图如图5-9所示。

图5-9 对电容电压进行控制的并网逆变器的控制系统框图和复频域等效电路

由图5-9b，可以得到输送给电网的有功功率和无功功率为

式中，U_s为电容电压有效值；Z₁为滤波电容C之后、电网连接点之前的等效传输阻抗：，X=ωL₂，。

通过控制电容电压的幅值与相位即可控制逆变器输送给电网的有功功率和无功功率。