针对三相LCL型光伏并网逆变系统中，直接功率控制(DPC)开关频率不固定、电流闭环控制动态响应慢的缺点，本文提出一种内环采用电流控制、外环采用功率控制的准DPC 方法，兼顾DPC和电流控制的优点，且具有动态响应快、开关频率固定和电流正弦度高的优点。通过在Matlab/Simulink 中搭建控制系统仿真模型，结果表明该控制策略具有一定的可行性。
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LCL型滤波器的三相并网逆变器模型
图1 为采用LCL 型滤波器的三相光伏并网发电系统的拓扑结构。三相并网逆变器主电路包括输入直流母线滤波电容C、6 个绝缘槽双极型大功率晶体管(IGBT)开关管组成的三相全桥电路，以及由滤波电感L1 、L2 和滤波电容Cf 组成的三阶滤波器。图1 中，u、i 分别为电压、电流;id 为二极管D 的电流;VT 为晶闸管;r1、r2 为滤波电感L1、L2 的内阻;ug 为电网电压;下标dc 表示直流;下标a、b、c 分别对应逆变器的A、B、C 三相。
在三相电网电压平衡的条件下，逆变器三相状态方程为：
式中，下标m=α、β ;下标k=a，b，c; udc为光伏并网逆变器直流母线电压; idc 为光伏并网逆变器直流侧输入电流; s 表示开关函数;下标o 表示支路的开关状态为开;下n 标表示中性点处。
根据克拉克变换，可得到三相并网逆变器在αβ 坐标系下的状态方程为：
式中，w 为三相并网逆变器等效控制角频率。
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相并网逆变器控制策略模型的建立
图2 为准DPC 三相并网逆变器控制原理图，该系统主要由母线电压控制、电流控制、功率控制等环节组成。其中外环采用一种基于模糊PI 的功率环控制策略，以实现对三相并网逆变器的功率控制;内环采用一种重复PR 控制策略，以提高重复控制的动态性能和稳定性，实现对三相并网逆变器的电流控制。其中， p* 为有功功率参考值，由输入基准电压uref 与PI 控制的输出乘积得到;无功功率参考值q* 设为零;上标*表示参考值。
根据瞬时功率理论，可得到逆变器网侧的复功率：
式中， ig 为电流矢量; ugα、ugβ 为αβ 坐标系下电压分量; igα、igβ 为αβ 坐标系下电流分量。
功率控制器设计
光伏系统输出功率是一个持续变化的量，当光照资源、外界温度、灰尘遮挡等外界条件变化时，输出功率也在持续变化，而传统的PI 控制方法并不能达到理想的控制效果。本文的功率控制器采用了一种基于模糊PI 的控制方法，运用Mamdani 模糊推理机制在线对PI 控制器参数进行整定和优化。图3 为模糊PI 控制系统结构图。图中， Δp/Δq 为输入参考有功和无功误差指令; ku 为比例因子; ke、ke′ 为量化因子; i*αβ 为αβ 坐标下的系统并网电流参考值; e、e′ 分别为瞬时功率误差和误差变化率，本控制器将其量化在[-6，6]区间。
模糊PI 控制器首先会得到kp、ki 与e、e′之间的模糊关系， kp、ki 为PI 控制器参数，本控制器将其量化在[-3，3]区间;同时，在推理过程中会不断检测e 和e′，最后控制器依据推理规则对PID参数进行实时整定, 以满足变量e、e′ 对控制参数的不同要求，从而使功率控制器具有良好的动、静态性能。
