隨著近年來可再生能源的發展，如太陽能、風能等，并網發電技術成為研究熱點。對于并網系統，精確的電流控制對于有效調節電網和逆變器之間的有功和無功功率至關重要。若要得到理想的效果就需要設計一個性能良好的逆變控制系統，其技術指標包括負載調整率、電源調整率、輸出精度、穩態誤差、動態響應等，良好的控制參數往往也可以很大程度地提高系統的綜合性能。

傳統的比例積分（proportional-integral, PI）調節也有廣泛的應用，為了彌補其固有的缺點，提出了許多改進PI調節策略，譬如模糊PI控制，卻造成了系統的復雜性和參數的敏感性。

有學者采用無差拍電流控制的方法，可以提高控制性能，但是其過于復雜的運算將導致更長的控制延遲。在旋轉坐標系下采用PI控制可消除穩態誤差，但該方法多用于三相系統。

有學者針對單相逆變器，提出了采用單相旋轉坐標變換的方法，可以有效地減小穩態誤差，但是其實現復雜，增加了系統成本。

有學者對比例諧振（proportional resonant, PR）控制原理進行分析，闡述了PR控制能夠在諧振頻率處提供無窮大的增益，因而對諧振頻率處的電流信號實現無靜差跟蹤，并且易于實現，可有效降低系統成本。

因此，本文以PR控制為基礎，通過對系統開環幅頻特性的分析并結合系統穩定裕度和穩態誤差的要求，求得了高基頻增益、大穩定裕度和強魯棒性的PR控制器參數。

該方法綜合考慮逆變器控制中的脈沖寬度調制（pulse width modulation, PWM）和采樣延遲影響，在此基礎上給出了PR控制器參數的具體設計方法。由此推導出了適用于該逆變器拓撲結構的PR控制器參數計算通式。最終經過仿真和實驗驗證了所提方法的有效性。

圖7 并網逆變器實驗平臺

結論

本文對單相并網逆變器進行了研究，綜合考慮了PWM傳輸延遲和采樣延遲對系統最大增益的影響，提出了一種通過分析系統開環幅頻特性來計算系統最大增益的方法。

所設計的PR控制器可以實現對并網電流信號的無靜差跟蹤控制，有效降低了輸出電流的畸變率，并且在負載電流突變時，系統有著很好的動態響應能力。控制器的比例系數設計由濾波電感、最大穿越頻率和直流母線電壓決定，而積分器時間常數基本上與負載參數無關。通過仿真和實驗驗證了本文所提方法的有效性。