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光伏发电因其能源获取的清洁性成为新一轮能源革命的重点开发领域。其中并网逆变器是进行电能变换的枢纽，承载着对光伏发电及并网过程的所有性能要求。本文以 LCL型三电平光伏并网逆变器为研究对象，围绕光伏电池的建模和最大功率跟踪、TL-Boost电路和NPC型三电平逆变器级联系统的调制策略、中点均压控制以及对LCL型三电平光伏系统的并网控制等问题进行深入研究。
本文首先针对复杂光照情况下扰动观察法跟踪情况建立仿真模型；对两级式光伏系统中前级的 TL-Boost 电路研究其中点电位控制原理，最终实现基于TL-Boost 的 MPPT 跟踪及中点均压控制；其次针对后级 NPC 三电平逆变器的SVPWM调制，在分析传统SVPWM调制方法复杂之处后，采用简化的60°坐标系 SVPWM 调制；针对三电平的中点电位偏移和矢量间相互影响进行分析，并建立 MATLAB 仿真模型对 TL-Boost 电路下的中点平衡控制同传统平衡因子方法进行仿真对比，证明了TL-Boost中点平衡控制能力更强。
本文重点对 LCL三电平系统的并网控制中的各处细节展开深入研究，给出严密的数学和控制流图推导，最终采用基于电网电压定向的模糊准PR控制，电流双环控制中内环为电容电流有源阻尼反馈；在推导出的电压全前馈函数后，根据本文设计选其前两项构造对其的前馈控制；本文对准PR控制详细分析并设计PR 控制下的谐波补偿器，使逆变器能对电网背景或非线性负载存在的相应谐波进行补偿。同样对其在MATLAB中搭建本文所设计基于电网电压定向的模糊准PR 控制的仿真，结果表明在电网电压波动时也有良好的电流跟踪效果，能够保证系统稳定，并以高功率因素向电网输电。
本设计了容量为20KW的三电平并网逆变器样机，对LCL参数选取、主电路、电压电流采集电路其他控制电路进行设计，采用FPGA实现本文中的软件设计，给出了三电平SVPWM的FPGA简化设计方法，在Quartus软件中进行软件仿真。实验结果表明逆变器输出波形同 SVPWM调制理论研究一致、输出正弦度高，验证了本文中所采用60°SVPWM算法及FPGA程序设计的正确；并网电流能够实现对电压的相位跟踪，结合仿真进一步验证了本文所设计的并网控制策略的正确性和完备性。
本文首先针对复杂光照情况下扰动观察法跟踪情况建立仿真模型；对两级式光伏系统中前级的 TL-Boost 电路研究其中点电位控制原理，最终实现基于TL-Boost 的 MPPT 跟踪及中点均压控制；其次针对后级 NPC 三电平逆变器的SVPWM调制，在分析传统SVPWM调制方法复杂之处后，采用简化的60°坐标系 SVPWM 调制；针对三电平的中点电位偏移和矢量间相互影响进行分析，并建立 MATLAB 仿真模型对 TL-Boost 电路下的中点平衡控制同传统平衡因子方法进行仿真对比，证明了TL-Boost中点平衡控制能力更强。
本文重点对 LCL三电平系统的并网控制中的各处细节展开深入研究，给出严密的数学和控制流图推导，最终采用基于电网电压定向的模糊准PR控制，电流双环控制中内环为电容电流有源阻尼反馈；在推导出的电压全前馈函数后，根据本文设计选其前两项构造对其的前馈控制；本文对准PR控制详细分析并设计PR 控制下的谐波补偿器，使逆变器能对电网背景或非线性负载存在的相应谐波进行补偿。同样对其在MATLAB中搭建本文所设计基于电网电压定向的模糊准PR 控制的仿真，结果表明在电网电压波动时也有良好的电流跟踪效果，能够保证系统稳定，并以高功率因素向电网输电。
本设计了容量为20KW的三电平并网逆变器样机，对LCL参数选取、主电路、电压电流采集电路其他控制电路进行设计，采用FPGA实现本文中的软件设计，给出了三电平SVPWM的FPGA简化设计方法，在Quartus软件中进行软件仿真。实验结果表明逆变器输出波形同 SVPWM调制理论研究一致、输出正弦度高，验证了本文中所采用60°SVPWM算法及FPGA程序设计的正确；并网电流能够实现对电压的相位跟踪，结合仿真进一步验证了本文所设计的并网控制策略的正确性和完备性。