LPC2131新能源发电系统中的逆变与并网技术研究(6)
逆变器与电网并网运行的输出控制可分为电压控制和电流控制。电网可看作容量无穷大的电压源，如果光伏并网逆变器的输出采用电压控制，则实际上就是一个电压源与电压源并联运行的系统，这种情况下要保证系统稳定运行，就必须采用锁相控制技术使逆变器输出电压与电网电压相位完全一致，并且要保证两者输出频率的一致性，但由于锁相回路的响应较慢、逆变器输出电压值不易精确控制、可能出现环流等问题，这种控制方法的实现还需进一步研究。如果逆变器的输出采用电流控制，则只需控制逆变器的输出电流跟踪电网电压，控制逆变输出电流与电网电压同频同相，这样系统的功率因数为1，即可达到电流源与电压源并联运行的目的[ ]。
综合以上所述原因，光伏并网逆变器一般都采用电压源输入、电流源输出的控制方式。
2.2.2 逆变器的控制方式
光伏并网逆变器的控制目标是控制并网逆变器的输出电流为稳定的高质量的正弦波电流，同时要求并网逆变器的输出电流与电网电压同频同相。 电压源电流型输出的并网系统，输出电流的控制方式一般有滞环电流控制、固定开关频率控制、空间矢量控制、无差拍控制和重复控制等方法，这些控制方法都可以获得高品质的电流响应，但有的方法控制结构和算法相对复杂[ ]。
a)滞环电流控制技术是根据电流跟踪偏差来决定功率器件的开关状态的一种控制方法，这种控制技术没有传统的电流调节器。它具有实时控制、电流响应快、输出电压电流波形不含特定次谐波等优点，但功率器件的开关频率不固定，增加了系统参数设计的难度。
b)双环控制是采用电压、电流环控制来实现直流电压的稳定和调节并网电流的幅值。双环控制具有固定的开关频率，易于系统的设计，但在开关频率不够高的情况下，电流动态响应相对较慢，并且电流动态偏差随着电流变化率的变化作相应的变化。
c)PWM (SPWM)控制技术就是利用半导体开关器件的导通和关断，把直流电压变成电压脉冲序列，控制电压脉冲的宽度和周期以达到变压的目的，或者控制电压脉冲宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频的一种控制技术。PWM控制的目的是减少低次谐波，将谐波推向高次，以实现功率调节。PWM脉宽信号通常利用参考信号对三角波进行调制，具体实现就是通过参考信号与三角波交截产生一系列的脉冲信号，而此能量等效于参考信号所包的能量，此信号经过放大后来驱动功率管的开通关断，然后在输出端得到参考信号的过程。
d)空间矢量PWM(SVPWM)控制策略是依据逆变器空间电压(电流)矢量切换来控制逆变器的一种新颖思路的控制策略。它抛弃了原来的正弦波脉宽调制(SPWM)，而是采用逆变器空间电压矢量的切换来获得准圆形旋转磁场，从而在不高的开关频率条件下，使逆变器的输出获得较好的性能。常规的SPWM将控制重点放在波形的改进上，所以在不高的开关频率条件下，很难产生较为完善的正弦波输出，即使开关频率较高，由于电压型逆变器固有的开关死区延时，降低了直流电压的利用率，甚至使波形发生畸变。采用SVPWM控制的并网系统，主要具有电压利用率高、动态响应快等优点。
e)无差拍控制是一种基于被控制对象精确数学模型的控制方法。无差拍控制的基本思想是根据逆变器的状态方程和输出反馈信号来推算出下一个开关周期的PWM脉冲宽度.它要求脉宽必须当拍计算当拍输出，否则会破坏系统特性，甚至会影响系统稳定性。近年来，带负载电流观察器的无差拍控制获得了一些进展，但其缺点是算法复杂，且当采样频率不高时误差较大。