随着新能源不断接入电网,LCL型并网逆变器作为新能源和电网的接口被越来越多的应用。由于电网阻抗不可忽略,LCL型并网逆变器在弱电网下电流控制的鲁棒性受到重视。预测控制由于其自身的鲁棒性强和动态响应快的特点,伴随着数字控制技术的发展而不断运用于电力电子技术之中。本文针对单相LCL型并网逆变器,采用预测控制方法来解决弱电网问题,以达到方法简单可行、鲁棒性和动态响应兼顾的效果。无差拍控制作为典型的一种预测控制方法,在并网逆变器控制中得到广泛研究。本文基于无差拍控制的思想提出了一种改进无差拍控制方法。该方法在考虑控制延时的同时,通过简单的差分方程实现下一时刻控制量的预测,有效的补偿了控制延时。本文对所提方法进行了详细的理论分析,说明其适应于弱电网阻抗的特性,同时从频域上说明对基准的跟踪能力以及对电网扰动的抑制能力。有限控制状态集(FCS)控制方法具有思想简便、鲁棒性强的优点,但是开关频率不固定;连续控制状态集(CCS)控制方法具有开关频率固定的优点,但是鲁棒性相对较差。本文针对FCS控制方法和CCS控制方法各自的优缺点,提出了一种基于调制波寻优的预测控制方法,该方法结合了FCS方法鲁棒性强和CCS方法开关频率固定的优点。通过对调制波寻优方法进行详细分析,对预测模型的选取、目标函数的选取、调制波搜寻范围和步长选取以及延时补偿等部分进行了分析和设计。最后,对调制波寻优方法的鲁棒性进行了分析,指出对于弱电网的适应性和对LCL参数的良好鲁棒性。预测控制模型采用状态平均模型,因此对于死区等非线性的扰动难以准确预测,会对实际输出波形质量产生不良影响。针对预测控制方法的一些不足之处,分别包括死区影响、稳态静差以及直流侧电压脉动影响等,本文详细分析了产生影响的原因并分别给出各自的解决方法。通过在调制波中加入死区补偿的电压,从而抵消掉死区的影响;采用准谐振调节器,消除稳态误差;调制波根据实时采样的直流侧电压值做相应调整,消除直流侧脉动对输出电流稳态的影响;最终达到提高预测控制输出波形质量的目的。结合Matlab\Simulink仿真以及实验平台,对本文所提出改进无差拍的方法以及调制波寻优方法进行了验证,仿真和实验结果表明本文所提方法的合理性和有效性。