随着能源技术的发展,基于可再生能源的分布式发电技术和储能技术得到了广泛应用。其中,三相并网变流器作为分布式发电系统、储能系统和电网之间的接口,其控制性能直接影响系统的电能质量和运行状态,因此成为了近年来的研究热点。然而,随着数字控制技术的普及,数字控制中的数字延迟等因素会对三相并网变流器的传统控制方法产生影响,恶化系统性能,甚至引起不稳定。此外,为了简化建模过程和系统模型,现有的许多研究在进行分析时采用了近似的建模方法,导致系统模型在低开关频率等应用场合无法准确反映系统性能。为此,本文通过对三相并网变流器的数字控制系统进行优化建模,改善其建模精度,在此基础上,分析数字控制系统中数字延迟等因素对控制性能的影响,并采取相应的措施对系统性能进行改善。具体内容包括:(1)针对LCL型三相并网变流器的电流控制策略及数字控制模型进行了研究。首先对三相并网变流器的拓扑、平均数学模型进行了分析;基于此,对其在静止坐标系(abc/αβ)下采用比例谐振(Proportional Resonant,PR)控制器和同步旋转坐标系(dq)下采用比例积分(Proportional Integral,PI)控制器的电流控制策略进行了探讨,分别在连续域和离散域建立了两种控制策略的数字模型。其中,详细介绍了dq坐标系下采用的复矢量建模方法及其对应的分析工具。通过所建立的数字模型,对两种控制策略进行了对比讨论。(2)针对dq坐标系下电流控制模型中的轴间耦合与解耦方法进行了研究。基于dq坐标系下所建立的复矢量模型,采用双边频率响应、零极点图等工具分析了数字延迟和滤波器所产生的两种不同耦合项对系统的影响,同时对传统的解耦方法——相位补偿和状态反馈解耦进行了评估。针对低开关频率系统解耦所存在的问题,本文提出了一种改进型的解耦控制方法,该方法在有效提高系统解耦效果的同时还能改善系统的动态性能。通过在MATLAB/SIMULINK仿真平台和dSPACE 1103半实物实验平台搭建了仿真与实验模型,对提出的方法进行了有效性验证。(3)针对数字延迟对LCL谐振以及有源阻尼的影响进行了分析。研究了数字延迟所引入的相位滞后对LCL谐振抑制的影响。以基于电容电流反馈和网侧电流反馈的有源阻尼方法为例,分析了数字延迟对有源阻尼的性能影响。对现有的不基于系统模型的数字延迟补偿技术进行了介绍,并成功将其应用于谐振抑制的性能改善。(4)针对含有谐波的非理想电网对并网变流器的影响进行了研究。采用谐波阻抗对现有的电网侧谐波影响抑制策略——谐振控制器和电网电压前馈进行了原理性分析,并探讨了数字延迟对这两种方法的影响。其中,数字延迟主要影响谐振控制器的谐波影响抑制范围,而针对电网电压前馈,数字延迟则会削弱其对谐波影响的抑制效果。