并网逆变器作为新能源发电并网的最后一级电力变换设备,对并网电能的调控起关键作用,为提高并网电能的质量、满足各项并网标准,需要研究高效、可靠的并网逆变器控制技术。本文将自抗扰技术应用到并网逆变器的电网相位跟踪和输出电流控制两个环节中,提出了一种无交流电压传感器锁相方法以降低硬件成本和增强系统可靠性,并设计了自抗扰电流控制器以提高并网电流的动态、稳态控制性能。本文首先介绍了并网逆变器相关技术的国内外研究现状,包括主流的电路拓扑、控制方法等;阐述了自抗扰控制技术及扩张状态观测器的基本原理;推导了电压源型三相并网逆变器在不同坐标系下的数学模型,并详细分析了逆变器输出电压重构、输出功率解耦控制和空间矢量脉冲宽度调制的原理及实现方法。然后对三相软件锁相环的等效传递函数进行了推导,并给出其控制参数的整定方法。在此基础上,为达到无交流电压传感器锁相的目的,设计了扩张状态观测器对电网电压进行实时估计,结合锁相环可以在不同的电网初始相位下快速准确地获取坐标变换所需的角度信息,仿真结果表明该方法在误差收敛速度和稳态锁相精度方面都比虚拟磁链法更具优势。此外,为改善并网电流的动态、稳态控制效果,设计了具有估计和补偿扰动能力的自抗扰电流控制器。理论分析和仿真结果表明,与传统的PI控制器相比,自抗扰电流控制器在电感参数不匹配时可以达到更好的dq轴电流动态解耦控制效果,并且通过增大观测器带宽可以对死区效应导致的低频谐波电流进行更有效的控制。最后,在三相并网逆变器平台上进行实验,实验结果证实了所提出的理论、方法的正确性、有效性。