近年来,随着全球能源危机和环境污染问题加剧,人们对可再生能源发电的关注度越来越高。并网逆变器作为可再生能源发电系统与电网之间的能量转换接口,起着将直流电能转化为交流电能并接入电网的重要作用。传统的逆变器多为模拟控制,但其固有的缺点使其难以应用更好更复杂的控制策略。数字控制因具有处理能力强,实时性好,复杂算法易实现等优势,已逐步取代模拟控制,成为逆变器控制的主要方式。但采用数字控制也会给系统带来延时问题,对系统稳定运行产生不利影响。因此,本文对数字控制延时给系统带来的影响进行详细研究,提出了针对延时补偿的占空比预测结合零极点补偿控制策略。对保证并网逆变器稳定高质量并网,有一定的理论价值和工程应用意义。首先,建立数字控制下并网逆变器的数学模型。根据三相LCL型并网逆变器的主电路拓扑结构建立其在αβ坐标系下的数学模型,并针对并网电流的控制目标确定其控制策略。深入分析数字控制并网逆变器的工作特性、控制延时的产生机理及组成。建立考虑延时环节的连续域和离散域控制框图,并推导系统环路增益。其次,基于已建立的三相LCL型并网逆变器数字控制模型及环路增益,揭示数字控制延时对并网逆变器的影响。根据框图等效变换可知数字控制延时的存在使电容电流反馈有源阻尼等效为一个随频率变化的阻抗,阻尼区间也随着延时增大而变小。该阻抗在阻尼系统谐振峰的同时也会改变系统实际谐振频率,且当等效电阻表现为负阻特性时,系统环路增益会出现一对不稳定极点,导致系统稳定性和对电网阻抗的鲁棒性都降低。此外,数字控制延时还会给系统环路增益带来相位滞后,降低并网逆变器控制环路的带宽和低频增益,从而导致并网电流动态性能和波形质量变差。然后,针对数控延时给系统带来的不利影响,提出了LCL型并网逆变器改进占空比预测结合零极点补偿控制策略。传统占空比预测控制策略在延时值变化时会出现补偿效果不足的问题,而低采样率下零阶保持器延时对系统的影响也不可忽视,因此提出了两种改进占空比预测结合零极点补偿控制策略。经过对比可知,自适应占空比预测结合零极点补偿控制策略的补偿效果及应对延时变化的动态性能最好,可有效改善系统的稳态和动态性能,同时提高LCL型并网逆变器对电网阻抗变化的鲁棒性。最后,基于理论分析及仿真结果,利用三相LCL型并网逆变器实验平台进行实验验证。实验结果表明,本文所提出的自适应占空比预测结合零极点补偿控制策略可以有效的消除数字控制延时带来的影响,保证逆变器系统的并网稳定性。