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在國內，近年來，光伏發電呈現爆發式增長，據國家能源局發布的《太陽能發電十二五規劃》，到2015年底，我國太陽能發電裝機容量達到2100萬kW以上，年發電量達到250億kW時，同時，明確提出鼓勵在中東部地區建設與建筑結合的分布式光伏發電系統，建成分布式光伏發電總裝機容量1000萬kW。因此，分布式光伏并網發電是未來可再生能源發展的重要方向。
單相并網逆變器的基本原理
一單相并網逆變器逆變主拓撲結構如圖1所示，系統直流側額定電壓Vdc可由太陽能光伏陣列經Boost升壓電路獲得。逆變橋輸出經過電感L1和L2分別連接到電網上。電感用于濾除由于開關動作引起的高次諧波電流，使并網輸出電流是與電網電壓同頻同相的正弦波。系統控制算法由TI公司的TMS320F2808芯片實現。并網時，當DSP檢測到電網電壓正向過零點時，啟動DSP內部并網控制算法程序，實現電網頻率的鎖相跟蹤，并經過運算，產生逆變器并網運行所需要的SPWM邏輯控制信號，如圖2所示。經驅動電路實現對逆變器功率開關管的控制，使逆變器實現單位功率因數并網運行。
圖1 主拓撲結構框圖
圖2 H6橋驅動波形
并網逆變器的控制原理
H橋SPWM并網逆變器是具有電流控制特性的電壓型逆變器。通過對交流并網側電感電流的控制來實現電能的單位功率因數并網運行。電流型控制模式的原理則是以輸出電感電流作為受控目標，系統輸出與電網電壓同頻同相的電流信號，整個系統相當于一個內阻較大的受控電流源。
這里采用的電壓外環和電流內環雙閉環控制技術能夠滿足電網并網要求，而且動態響應好。通過MPPT算法，獲得電壓外環給定電壓參考值，用實際光伏陣列電壓值減給定電壓參考，得出的誤差值經PI調節器后得到結果作為輸出電流給定參考幅值I*ref，此值乘以電網電壓相位正弦值sinθ，得到與電網電壓同頻同相的電流給定信號I*refsinθ。電流給定信號I*refsinθ與實際并網電流Ig相減，其誤差信號再經PI控制器處理后，得出的結果再加上電網前饋量之和再與三角載波比較，則產生相應的SPWM信號，控制功率器件的開通與關閉。其控制原理框圖和雙環控制流程分別如圖3和4所示。
圖3 光伏并網逆變器系統控制原理框圖
圖4 并網逆變器電壓電流雙環控制流程
從圖中可以看出，整個電壓電流雙環控制實際上就是2個PI調節器進行調節，因此，PI調節器的參數設計和選擇是整個控制策略的關鍵，以下幾節內容分別對對數字增量PI調節器、電流內環和電壓外環PI參數設計進行詳細的敘述。
