2  仿真和实验结果  

       本文在Matlab/Simulink环境下对提出的控制策略进行仿真研究，系统参数如表1所示。  

       图4为仿真结果。由图4可知，电网电压不平 衡情况下，0.2 s时刻前调节系数k = 0，并网电流质量较高，谐波含量很小，但有功和无功功率波动较大，功率波动峰–峰值约为280 W和220 var，和第 1.2节理论分析结果基本一致。0.2~0.4 s调节系数k由0逐渐增大至1，此时并网电流谐波含量逐渐增加，而有功和无功功率波动逐渐减小。0.4 s时刻后调节系数k = 1，此时功率波动基本为0，而并网电流谐波含量较大，总谐波畸变率THD约为31.74%，和第1.1节理论分析结果基本一致。

       实验中，采用直流源Chroma 62050H-600模拟光伏系统直流母线电压ud，采用可编程交流源 Chroma 6590模拟电网电压ug不平衡状态，如图5所示。实验参数和仿真参数相同，系统控制算法采用32位定点TMS320F2812 DSP实现，实验结果如图6—8所示。  图6为k = 1时的实验结果。由图6(a)可知，k = 1时并网电流严重畸变，与第1.1节理论分析结果一致，电流谐波主要以3次、5次等低次谐波为主，如图6(b)所示。根据图6(d)可知，k = 1时并网有功和无功功率基本恒定。0.03 s时刻无功参考值由 0 var阶跃至200 var，可以看出，由于控制结构中不存在锁相环和电压/电流正负序分离计算时延环节，系统响应速度较快，验证了本文提出控制策略具有良好的动态性能。  

       图7为k = 0时的实验结果。由图7可知，k = 0时并网电流谐波较小，但有功和无功功率波动较大，功率波动峰–峰值约为280 W和220 var，与第 1.2节理论分析结果基本一致。

       图8为0 < k < 1时的实验结果，和上文理论分析和仿真结果一致，随着调节系数k逐渐增大，并网电流谐波含量逐渐增加，而有功和无功功率波动逐渐减小。值得注意的是，调节系数k不仅决定功率波动和电流质量，还影响电流的幅值。由图8(a)可知，调节系数k = 0或k = 1时电流幅值较高，而调节系数k处于0.5附近一段区间内，三相电流区趋于平衡，此时电流幅值最小。因此，实际应用中还需根据逆变器过流限制综合考虑确定k的取值，避免电流过大烧毁系统开关器件。  

       3  结论  

       本文通过理论分析和仿真实验研究得出以下结论：

       1）不平衡电网电压下光伏并网逆变器输出有功和无功功率恒定时并网电流中将产生大量谐波，其中以低次谐波为主；

       2）不平衡电网电压下光伏并网逆变器谐波电流消除后，并网功率将出现波动；

       3）本文提出的静止坐标系控制策略可以实现不平衡电网电压下光伏并网逆变器输出功率和电流质量的协调控制。

       此外，本文提出的方法无需旋转坐标变换，无需电流正负序分离计算，无需电压正负序分离计算，也无需锁相环，控制结构简单、易于实现，具有一定工程应用价值。