随着分布式发电技术的推广应用,作为交直流转换接口的并网逆变器大量在负荷侧接入电网,成为影响电网电能质量的一个重要因素。为满足用户对于高品质供电的需求,并网逆变器一方面要抑制电网背景谐波和自身非线性特性引起的入网电流畸变;另一方面可以通过完善控制技术,实现对本地负荷电流中谐波、不平衡和无功分量的补偿,改善并网点电能质量状况。因此,本文对并网逆变器的电流控制和负荷电流补偿技术进行研究;并针对由并网逆变器和本地不平衡负荷构成的并网系统,分析逆变器负荷电流补偿功能对并网系统与电网间谐波交互特性和对系统稳定性的影响。本文的研究工作有助于提高并网逆变器的控制性能和用户的供电质量,为并网逆变器的控制系统设计和稳定运行提供技术支撑,主要研究内容简述如下:1、为抑制逆变器并网电流中的谐波畸变,本文引入H_∞重复控制器实现LCL型并网逆变器的输出电流控制。通过对电流控制器和有源阻尼方案的整体建模与分析,提出基于H_∞理论和小增益定理的并网逆变器电流控制内环设计与稳定性分析方法,并对有源阻尼关键参数的取值范围进行研究。最后,基于所搭建的并网逆变器仿真与实验平台,验证所提出系统稳定性分析方法的有效性和H_∞重复控制器的控制性能。2、负荷电流谐波、不平衡和无功分量的检测是并网逆变器通过电流补偿实现电能质量治理功能的重要环节。本文基于CPT(Conservative Power Theory)功率理论的基本原理,提出一种应用于三相三线制系统的优化补偿分量提取算法,以实现在保证提取精度的同时简化控制系统结构。在此基础上,将H_∞重复控制器应用于谐波补偿电流参考值的跟踪控制以改善补偿效果。实验结果表明,基于所提出补偿电流提取和输出电流控制算法,并网逆变器可以通过对负荷电流的灵活补偿实现对电能质量问题的综合治理。3、并网逆变器进行负荷电流补偿时,其输出电流和电网谐波电压会通过负荷电流补偿分量的提取回路产生耦合,影响并网系统与电网间的谐波交互特性。当负荷三相不平衡时,正负序电气量间的相互影响使得其耦合机理更为复杂。为研究这一现象,本文基于复空间矢量法建立不平衡负荷导纳模型,分析谐波电压引发不平衡负荷电流畸变的机理。进而,研究不同补偿电流提取算法对负荷电流各分量的检测效果,得到谐波电压与所提取补偿电流间的耦合关系,为研究基于并网逆变器的不平衡负荷补偿对并网系统谐波稳定性的影响提供理论基础。4、并网逆变器除了可以补偿不平衡负荷的负序基波电流外,其对由电网畸变电压引入的负荷电流扰动分量的补偿会改变并网系统谐波响应特性,进而会影响到系统的谐波稳定性。本文基于谐波电压、不平衡负荷和补偿电流间的耦合关系,通过建立考虑补偿效应的等效不平衡负荷导纳模型,分析电流补偿对并网系统谐波响应特性的影响。根据所得等效模型,考虑线路阻抗和不平衡负荷引入的正负序耦合,提出基于复空间矢量的并网系统稳定性分析方法。在此基础上,研究不同线路电感和负荷电流补偿原理对含不平衡负荷并网系统的谐波稳定性的影响。仿真和实验结果验证了所提出建模和分析方法的有效性。