一種單相兩級式光伏并網逆變器控制策略
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單相光伏并網逆變器的輸出電壓和電流均為工頻正弦變量，其輸出有功功率表現為2倍工頻的正弦變量，這樣實際母線電容就有相同頻率的紋波電壓。因此母線電壓控制環節產生的參考電流幅值就不是一個標準的直流變量，也含有2倍頻交變分量，電流基準給定信號就不是標準的正弦波，因此會導致實際并網電流波形THD升高。
另一方面，市電電網電壓包含大量的低次和高次諧波，實際用電負荷的突變還會導致電網電壓隨機波動。電流環中沒有考慮到電網電壓ug對電流波形的影響。
設igref與ig的誤差信號為ie，則ie=igref-ig，差分方程為：die／dt=digref／dt-dig／dt。若不考慮開關頻率諧波分量的影響，有：
Lfdig／dt=uAB1-ug (1)
式中：Lf為輸出濾波電感；uAB1為橋臂輸出側基波分量。
設ie接近零，可得die／dt=digref／dt-(uAB1-ug)／Lf=0。根據逆變器調制原理可得：
uAB1=Udcum／Utri (2)
式中：um為逆變器正弦調制信號；Utri為三角載波幅值。
整理可得：
um=Lf(Utri／Uref)d[(Uref／Udc)igref]／dt+(Utri／Udc)ug (3)
(Uref／Udc)igref說明母線電壓的紋波影響并網電流，(Utri／Udc)ug說明電網電壓對電流控制也有影響。所以單純采用雙PI控制在實際電路中很難滿足并網逆變器THD5％的要求。根據式(3)可知，若增加Udc／Uref乘以電網電壓作為前饋補償，就可消除電網電壓對并網電流的影響。
4 電壓外環PR調節
單純采用雙PI控制時，為了保證系統穩定性和動態性能，電壓環環寬一般都設為200～500 Hz，即使加入母線紋波補償，也無法完全抑制100 Hz紋波對并網電流的影響。若采用PR調節器作為電壓外環調節器，則可很好地抑制母線紋波對并網電流的影響，同時可保證系統動態系能，即有：
Gc(s)=Kp+Kr(s2+ω2)／[s2+(ω／Q)s+ω2] (4)
5 單相兩級式光伏并網逆變器控制策略
一般單相兩級式光伏并網逆變器采用前后級分開控制的方法，當系統功率隨著MPPT控制不斷變化時，首先體現為母線電容的電壓變化然后通過后級控制改變并網電流。
下面提出一種新的系統控制策略，其核心思想是根據前級MPPT的功率先預置一個逆變的參考電流幅值，然后經一個比例控制器確定最終的逆變參考電流。這個比例控制器是母線采樣電壓與參考電壓(一般380V)的比值。這樣當前級MPPT調節功率變化時，可直接體現為后級參考電流的變化，并通過母線電壓的比例控制器將母線電壓穩定在參考值附近。
不考慮紋波，若母線電壓均值大于或小于參考值，則會相應調高或降低逆變的參考電流，使母線電容進行相應的充放電，母線電壓保持在參考電壓附近，以保證前后級功率平衡，起到穩壓作用。對于母線紋波，通過母線電壓控制器，不僅穩住母線電壓，而且抑制了母線紋波對并網電流的影響，還使后級實現了單電流環控制，控制更簡單。其控制原理如圖4所示。
6 Saber仿真驗證
在Saber中搭建如圖1的仿真模型，母線參考電壓380 V，系統工作在額定功率3 kW，前級采用導納增量法實現MPPT并升壓。
Boost輸出電壓(母線電壓)一直穩定在380V附近，采用雙PI控制方法時的波形如圖5a所示。由圖可見，母線電壓存在100 Hz的脈動紋波；單純的雙PI控制逆變并網電流波形存在明顯畸變，THD=4．63％。當系統功率變化時，0．45 s開始功率從3 kW變化到0．5 s時的1．9 kW，母線電壓和并網電流波形如圖5b所示。可見，母線電壓穩定在380 V附近，有100 Hz的脈動紋波。并網電流不是很理想，當功率從3 kW變化到1．7 kW時，母線電壓有一個先減小然后增加的調節過程。
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