三相四桥臂逆变器控制技术研究.pdf

第３９卷第２４期２０１１年１２月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ、ｂ１．３９Ｎｏ．２４Ｄｅｃ．１６，２０１１三相四桥臂逆变器控制技术研究顾和荣，王德玉，沈虹，赵巍，郭小强（燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室，燕山大学电气工程学院，河北秦皇岛０６６００４）摘要：三相四桥臂逆变器可以解决不平衡负载引起输出电压不平衡的问题。采用开环控制或传统同步旋转坐标系ＰＩ控制时，三相四桥臂逆变器输出电压仍存在不平衡现象。为了揭示其原因，首先建立了三相四桥臂逆变器数学模型，在此基础上分析了三相四桥臂逆变器输出电压不平衡的根本原因，并提出相应的解决方案该方案有效地抑制了不平衡负载电流扰动对输出电压的影响，保证了三相四桥臂逆变器在不平衡负载情况下输出三相对称正弦电压。最后在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下对空载、平衡负载、不平衡负载三种情况下系统开环和闭环控制进行了仿真研究，仿真结果验证了该解决方案的正确性。关键词：三相四桥臂逆变器；不平衡负载；不平衡电压；开环控制；闭环控制Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｏｆｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒＧＵＨｅ－ｒｏｎｇ，ＷＡＮＧＤｅ－ｙｕ，ＳＨＥＮＨｏｎｇ，ＺＨＡＯＷｅｉ，ＧＵＯＸｉａｏ－ｑｉａｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｆＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｆｏｒＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＭｏｔｏｒｄｒｉｖｅｏｆＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ）—Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅ￣ｅｒｈａｓｔｈｅｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｊｅｃｔｉｎｇｔｈｅｕｎｂａｌａｎｃｅｄｖｏｌｍｇｅｄｕｅｔｏａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｌｏａｄｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，——ｔｈｅｕｎｂａｌａｎｃｅｄｖｏｌｔａｇｅｓｔｉｌｌｅｘｉｓｔｓｗｈｅｎｔｈｅｏｐｅｎ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｏｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｆｒａｍｅＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｒｅｅｐｈａｓｅｆｏｕｒｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌａｉｎｔｈｅｒｅａｓｏｎｆｏｒｔｈｉｓｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ．ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒｉＳｂｕｉｌｔ．ｂａｓｅｄｏｎｗｈｉｃｈｔｈｅｕｎｂａｌａｎｃｅｄｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｐｒｏｂｌｅｍｉＳｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＡｎｄｔｈｅｎｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｕｎｂａｌａｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍｉＳｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｃａｎｍｉｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄｃｕｒｒｅｎｔｏｎｔｈｒｅｅ．ｐｈａｓｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｓ．ＳＯｔｈｅｂａｌａｎｃｅｄｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｖｏｌｔａｇｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｃａｎｂｅａｃｈｉｅｖｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ．ｔｌ１ｅｓｙｓｔｅｍｏｐｅｎ．１ｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｃｌｏｓｅｄ．１ｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｎｏ．１ｏａｄ．ｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄａｎｄｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｐａｄｉｎＭａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓｖａｌｉｄ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉＳｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５０８３７００３ａｎｄＮｏ．５０９７７０８ｌ、ａｎｄＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＨｅｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ（Ｎｏ．Ｅ２０１０００１２６１）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｒｅｅ・－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒ；ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｌｏａｄｓ；ｕｎｂａｌａｎｃｅｄｖｏｌｔａｇｅ；ｏｐｅｎ－－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ；ｃｌｏｓｅｄ・－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ中图分类号：ＴＭ７３２文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４３４１５（２０１１）２４－００４１－０６０引言三相逆变器广泛地应用于交流传动、有源滤波和无功补偿、新能源发电等领域由Ｊ，一般采用三相三桥臂结构，可以给电机等三相平衡负载供电。对于特定应用场合电源系统（航空电源、ＵＰＳ等），通常要求三相逆变器具有同时向平衡和不平衡负载供电的能力。传统三相三桥臂逆变器带不平衡负载时会产生输出电压不平衡现象。此时要求输出具有共基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０８３７００３，５０９７７０８１）；河ｊ匕省自然科学基金项目（Ｅ２０１０００１２６１）；河北省高等学校科学研究项目（２０１１２４９，２０１０１６１）；秦皇岛市科学技术研究与发展计划（２０１ＩＯＩＡＩ１９）地端，即要求三相四线输出。常见的三相四线逆变器拓扑主要有以下几种形式：（１）在三相三桥臂输出端增加中点形成变压器，中点形成变压器在三相逆变器输出侧提供一个星形联结点作为电源中性点，从而获得了带不平衡负载的能力。然而该结构具有明显缺点：中点变压器体积、重量随系统容量和负载不对称程度增加而增加，为了达到较好的耦合，绕制工艺和接线复杂，自身功耗也降低了整机效率。（２）分裂电容三相四线制逆变器，利用电源输入端两个串联电容中点作为三相输出的共地端，可构成三相四线制的输出。该结构的主要缺点是电容中点电压偏移问题，一般需要较大的电容，并对电容电压进行平衡控制。（３）三相四桥臂逆变器【７一ｌ，在传统三桥臂结构基础上增加一个桥臂以直接控制电力系统保护与控制中性点电压，从而产生三相独立电压，使其有能力在不平衡负载下维持三相电压对称输出。该电路拓扑可实现较高的直流电压利用率，并且直流输入电容较小，具有很好的应用前景。然而，采用开环控制或传统同步旋转坐标系ＰＩ控制时，三相四桥臂逆变器输出电压仍存在不平衡现象。为了揭示其原因，本文首先建立了三相四桥臂逆变器数学模型，在此基础上分析了开环控制和同步旋转坐标系ＰＩ控制下三相四桥臂逆变器输出电压不平衡的根本原因，并提出相应的解决方案。最后在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下进行了仿真验证。１三相四桥臂逆变器原理分析图１为三相四桥臂逆变器原理图。其中，直流电压经四桥臂开关逆变经ＬＣ滤波后为负载ｚ供电。Ｚ图ｌ三相四桥臂逆变器原理图—Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍｅｔｉｃｅｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｒｅｅｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒ忽略直流母线电压波动、开关死区等因素影响，当开关频率远高于输出电压基波频率，且逆变器工作在线性调制区时，根据图１可得ａｂｅ坐标系下三相四桥臂逆变器平均模型［９］，如图２所示。图２三相四桥臂逆变器平均模型Ｆｉｇ．２Ａｖｅｒａｇｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒ根据图２可知，三相受控电压源Ｖａｆ、Ｖｂｆ和Ｖｃｆ可以表示为其中，，和为三相相电压占空比。根据图２列写电路微分方程，可得￡［耋］＝［妻］＋警『蔓］一『三］ｃ２柑一其中：（ｊ＝ａ，ｂ，Ｃ）为三相输出电压；Ｉｕ（ｆ＝ａ，ｂ，Ｃ）为ＪＩ＝・［］（４）：ｊｃ耐一ｃ。（一）ｊ１２厶ｓｉｎ（刎＋ｃｏｓ（＋１’厶『］＝．［】（６）‘Ｉ厶厶Ｉ＝・［厶］（７）ｆ－０］＝．［，【＿】Ｔ（８）ｌ’。Ｉ＝【，【＿Ｊ（８）ＩＩ＝・［】（９）褂料Ｇ［÷］（１。，…褂耕剖，．．Ⅲ２ＳＣ顾和荣，等三相四桥臂逆变器控制技术研究其中，Ｇ＝００三００００１＋３三由式（１０）和式（１１）中可以看出，ｄ轴与ｑ轴存在耦合关系，而０轴独立于ｄ轴和ｑ轴。ｄ－ｑ轴与０轴之间解耦减低了系统阶数。根据式（１Ｏ）和式（１１）建立的ｄｑ０坐标系平均模型如图３所示。图３ｄｑＯ坐标系平均模型Ｆｉｇ．３ＡｖｅｒａｇｅｍｏｄｅｌｉｎｄｑＯｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ由图３可知，ｄ轴和ｑ轴电压和电流之间存在着耦合，采用电压或电流前馈可实现ｄ、ｑ轴解耦，解耦后ｄ轴和ｑ轴也变成两个相互独立的２阶系统。此时可把三相四桥臂逆变器转化为三个单输入单输出系统进行独立控制。解耦后系统如图４所示。图４解耦后ｄｑ０坐标系平均大模型Ｆｉｇ．４Ｄｅｃｏｕｐｌｅｄａｖｅｒａｇｅｍｏｄｅｌｉｎｄｑ０ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ根据图４可知，ｄ轴、ｑ轴和０轴的结构完全相同，下面以ｄｑ轴模型为例进行分析。系统开环控制模型如图５。根据图５可知，系统输出电压输出传递函数为＝瓦ＴｄｄｑＵｄｃ一（１２）由式（１２）可知，系统输出电压和占空比和负载电流有关。图５三相四桥臂开环控制框图Ｆｉｇ．５Ｏｐｅｎ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒ系统开环控制时，调制波一般采用三相对称正弦信号，此时对应ｄｑ轴占空比为直流量。当系‘统输出带平衡线性负载时，对应ｄｑ轴负载电流为直流量。然而在不平衡负载情况下，对应ｄｑ轴负‘载电流为直流量叠加１００Ｈｚ二倍频脉动分量。因此，系统开环控制带平衡线性负载时，式（１２）可表示为ｃ叱＝。２（１３）由式（１３）可知ｄｑ轴电压为直流量。因此，系统开环控制带平衡线性负载时输出电压为三相对称正弦波。然而，当系统开环控制带不平衡线性负载时，式（１２）中ｄｑ轴负载电流中将含有１００Ｈｚ二倍频脉动分量，导致系统输出电压出现一５０Ｈｚ负序分量，从而出现电压不平衡现象。该结论将在仿真中进一步验证。另一方面，采用电感电流内环、电容电压外环的双闭环控制原理图如下，其中电流环采用比例控制，电压环采用传统同步旋转坐标系ＰＩ控制。图６三相四桥臂双闭环控制框图Ｆｉｇ．６Ｄｕａｌ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒ根据图６可知，系统输出电压输出传递函数为—，ａ＝＝。ｊ：，：ｊ：—ｃ，ａ。ｒ＿ｕ如一＝＿石＝．石丽ｕｄｑｒｃ一ＧＩ（）＋吐，ＬＣｓ＋ＧＩ（ｓ）Ｃｓ＋ＧＩ（）Ｇｖ（）．４４．电力系统保护与控制Ｋｐｌ（Ｋｐｓ＋ＫＩ）ｒ一＋Ｉ）＋ＰＩ（＋）明。（ＫＰ１＋ｓＬ）ｓ，（ｔＣｓ＋ＫｐｉＣｓ）ｓ＋Ｋｐｉ（Ｋｐｓ＋Ｋ１）其中：Ｇｖ（）＝（Ｋｐｓ＋ＫＩ）／；Ｇｌ（）＝ＫＰｉｑ采用该控制方案带不平衡负载时输出电压为三相对（１４）称正弦波。２仿真结果当糸统输出帝半衡线性负载时，对匝ｄｑ轴负载电流为直流量（＝ｊＯ９＝ｊ０＝０），式（１４）可表示为＝面Ｕｄｑｒｅｆ一面ＬＣｓＫＣｓ）ｓ等ＫＫＳＫｑ（ｊ。）…（＋Ｐｊ＋ＰＩ（Ｐ＋ｒ）（１５）由式（１５）可知，第一项系数为１，第二项系数为０，则有＝Ｕｄ，因此，系统采用双闭环控制带平衡负载时输出电压为三相对称正弦波。然而在不平衡负载情况下，对应ｄｑ轴负载电流为直流量叠加１００Ｈｚ二倍频分量，即负载电流可表示为ＩＬｄｑ（ｊ０）＋Ｉｅ（ｊ２ｘｌ００），此时式（１４）可表示为＝靠精Ｕｄｑｒｅｆ（ｊ０一一面ｕ一面等ＩＬｄｑＬＣｓＫＣｓ）ｓＫＫＳＫ（ｊ０）＿…（＋ＰＪ＋ＰＩ（Ｐ＋Ｉ）面／Ｌｄｑｃ２ｘ１００ＬＣｓＫＣｓ）ｓＫＫＫ＝（＋ＰＩ＋ＰＩ（Ｐ＋Ｉ）一—ＩＬｄｑｃ２ｎ１００（ＬＣｓＫＣｓ）ｓＫＫ，ｕｒｅ＋Ｐｌ＋ＰＩ（Ｐ＋１）（１６）由式（１６）可知，ｄｑ轴电压包含直流分量和１００Ｈｚ交流分量，导致系统输出电压出现－５０Ｈｚ负序分量，从而出现电压不平衡现象。为了解决此问题，本文提出一种解决方案，电压控制器如下Ｇｖ（＋ｇｌｓ＝（１７）Ⅳ其中，ｃｏｏ＝２７ｒ５０ｒａｄ／ｓ；）＝Ｋｐ。＋４Ｏｇｏ＋ＫＩ（＋４Ｏ／ｏ）＋Ｓ。将式（１７）带入式（１４）可得面雨而（ｊ０）一岫一ｉＺ＿ｉ＿而ｕ岫ｕ一面书／ＬｄｑＬＣｓＧｓ）Ｃｓ）（ｓ４ｔｏＧｓ）Ｎ（ｓ（ｊ０卜…（＋Ｉ（＋）＋Ｉ（）ＩＬｄｑＬＣｓＧｓ）Ｃｓ）（ｓ４０９Ｇｓ）Ｕ（ｓ（ｊ２枷。（＋ｌ（＋）＋ｌ（）、Ｊ（１８）由式（１８）可知，第一项系数为１，第二项系数为０，第三项系数为０，则有。＝，因此，系统采用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ对提出的三相四桥臂逆变器控制方案进行仿真验证。表１系统参数Ｔａｂ．１Ｓｙｓｔｅｍｐａｒａｍｅｔｅｒｓ三相输出相电压３８０Ｖ１５０Ｈｚ直流侧电压７００Ｖ三相滤波电感３ｍＨ中线电感滤波电容电压调节器系数电流调节器系数首先对三相四桥臂逆变器开环控制进行仿真研究。本文分别对以下三种情况进行分析：（１）空载；（２）平衡负载；（３）不平衡负载。图７给出仿真主电路，其中，在Ａ相接阻性负载模拟不平衡情况。图７仿真主电路图Ｆｉｇ．７Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｓｔ／ｓ图８系统开环仿真结果（空载）Ｆｉｇ．８Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｙｓｔｅｍｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ（ｎｏｌｏａｄｓ）由图８仿真结果可以看出，三相四桥臂逆变器输出电压初始时出现振荡，稳态时电压波形出现畸变，其原因是，空载情况下，逆变器输出ＬＣ滤波器发生谐振，而系统又缺乏阻尼，因此电压波形出顾和荣，等三相四桥臂逆变器控制技术研究．４５．现畸变。当负载为阻性负载时，ＬＣ滤波器谐振问题将得到一定的阻尼抑制，因此电压畸变相对较小，下面讨论阻性负载情况。设三相线性平衡负载４８Ｑ，负载功率３ｋｗ，系统开环仿真结果如图９所示。由仿真结果可知，三相四桥臂逆变器在平衡负载情况下输出电压平衡。ｔ／ｓ图９开环仿真结果（平衡负载）—Ｆｉｇ．９Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｏｐｅｎｉｏｏｐ（ｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄｓ）设三相线性平衡负载４８Ｑ，此外Ａ相接电阻５Ｑ，系统开环仿真结果如图ｌ０所示。图ｌ０开环仿真结果（不平衡负载）Ｆｉｇ．１０Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｏｐｅｎ－ｌｏｏｐ（ｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄｓ）由图ｌ０仿真结果可以看出，和上文理论分析一致，三相四桥臂逆变器输出电压出现不平衡。其主要原因是，根据式（１２）可知，带不平衡负载时，ｄｑ轴负载电流中将含有１００Ｈｚ二倍频脉动分量，导致系统输出电压出现一５０Ｈｚ负序分量，从而出现电压不平衡现象。下面对三相四桥臂逆变器双闭环控制进行仿真／、厂、，、厂、厂、厂、ｎ＾厂、厂、一／ｙＩＩＩＩＩＩＩＩＩＩ』¨、＾ＩＩＩ，ｉｔｆｌＩＩ｝ｙ７ＩＩＬ／Ｖ√。ＶＶＶＵＶＶ／Ｖ０．０２０．０４Ｕ．ｔ｝６０Ｕ０．Ｉｔ｝Ｕ．１２ＵＩ４ｔ／ｓ图１１闭环仿真结果（平衡负载）Ｆｉｇ．１１Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｃｌｏｓｅｄ・ｌｏｏｐ（ｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄｓ）由图１１仿真结果可以看出，三相四桥臂逆变器在Ｏ．０６ｓ时刻从空载到满载运行，由于输出电流迅速增大，而电感电流不能突变，导致电容电流对负载进行放电，从而导致输出电压（电容电压）产生瞬间跌落。在闭环调节器的作用下，输出电压在一个周期内恢复额定值３ｌｌＶ，验证了逆变器控制具有良好的动态响应速度。设置三相平衡负载４８Ｑ，此外，Ａ相接负载１００Ｑ，系统闭环仿真结果如图１２所示。赫瓣０票珈－１０。０—３００ｓ图１２传统闭环仿真结果（不平衡负载）—Ｆｉｇ．１２Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｃｌｏｓｅｄｌｏｏｐｃｏｎ￣ｏｌ（ｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄｓ）由图１２仿真结果可以看出，和上文理论分析一致三相四桥臂逆变器输出电压出现不平衡。其主．．４６．．电力系统保护与控制要原因是，由式（１６）可知，ｄｑ轴电压。包含直流分量和１００Ｈｚ交流分量，导致系统输出电压出现一５０Ｈｚ负序分量，从而出现电压不平衡现象。图１３为采用提出控制方案时三相四桥臂逆变器仿真结果，可以看出，和式（１８）理论分析一致，提出的控制方案能有效抑制不平衡负载引起的不平衡电流扰动，保证三相四桥臂逆变器输出三相对称正弦电压。＞３００雪器鞯０詈一１００２００３００委脚譬ｌ／图１３闭环仿真结果（不平衡负载）Ｆｉｇ．１３Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌ（ｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄｓ）３结论本文针对三相四桥臂逆变器开环控制和同步旋转坐标系ＰＩ控制时输出电压不平衡问题开展研究，在系统数学模型的基础上，揭示出带不平衡负载时系统输出电压不平衡的根本原因是不平衡负载电流扰动没有得到有效抑制。提出一种解决方案，有效地抑制了不平衡负载电流扰动对输出电压的影响，保证了三相四桥臂逆变器在不平衡负载情况下输出三相对称正弦电压。仿真结果验证了本文解决方案的正确性。参考文献［１］［２］ＲｏｄｒｉｇｕｅｚＪ，ＤｉｘｏｎＪＷＥｓｐｉｎｏｚａＪｅｔａ１．ＰＷＭｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓ：ｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００５，５２（１）：５－２２．ＤｉｘｏｎＪ，ＭｏｒｆｉｎＬ，ＲｏｄｒｕｅｚＪ，ｅｔａ１．Ｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ：ｓｔａｔｅ－ｏ￣ｔｈｅ・ａｒｔｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．—ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩＥＥＥ，２００５，９３（１２）：２１４４２１６４．［３］［４］［５］［６］［７］［８］［９］ＡｋａｇｉＨ．Ａｃｔｉｖｅｈａｒｍｏｎｉｃｆｉｌｔｅｒｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩＥＥＥ，２００５，９３（１２）：２１２８・２１４１．顾和荣，赵清林，伞国成，等．三相并网逆变器有源孤岛检测方法研ｆＪ］．电力系统保护与控制，２００９，３７（１２）：４４．４７．———ＧＵＨｅｒｏｎｇ，ＺＨＡＯＱｉｎｇｌｉｎ，ＳＡＮＧｕｏｃｈｅｎｇ，ｅｌａ１．Ａｃｔｉｖｅｉｓｌａｎｄｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｔｈｒｅｅ・－ｐｈａｓｅｇｒｉｄ・－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｔ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（１２）：４４－４７．姚致清，张茜刘喜梅．基于ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ的三相光伏并网发电系统仿真研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，—２０１０，３８（１７）：７６８１．—ＹＡＯＺｈｉ－ｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＱｉａｎ，ＬＩＵＸｉｍｅｉ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎ——ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆａｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１０，３８（１７）：７６－８１．李练兵，赵治国，赵昭，等．基于复合控制算法的三相光伏并网逆变系统的研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，—２０１０，３８（２１）：４４４７．——ＬＩＬｉａｎｂｉｎｇ，ＺＨＡＯＺｈｉｇｕｏ，ＺＨＡＯＺｈａｏ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｒｅｅ・－ｐｈａｓｅｐｈｏｔｏｖｏｌ￣ｉｃｇｒｉｄ・－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ—ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１０，３８（２１）：４４４７．ＫｉｍａＪＨ，ＳｕｌＳＫ．Ａｃａｒｄｅｒ－ｂａｓｅｄＰＷＭｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ—ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００４，１９（１）：６６７５．ＶｅｃｈｉｕＩ，ＣｕｒｅａＯ，ＣａｍｂｔｏｎｇＨ．Ｔｒａｎｓｉｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆａｆｏｕｒ－ｌｅｇｉｎｖｅｒｔｅｒｆｏｒａｕｔｏｎｏｍｏｕｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒ—Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１０，２５（２）：３９９４０７．ＺｈａｎｇＲ．Ｈｉ曲ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐｏｗｅｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｎｏｎｌｉｎｅａｒａｎｄｕｎｂａｌａｎｃｅｄｌｏａｄ／ｓｏｕｒｃｅ［Ｄ］．ＶｉｒｇｉｎｉａＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＩｎｓｔｉｔｕｔｅａｎｄＳｔａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９８．收稿日期：２０１１－０５－３０；—修回日期：２０１１０８－１５作者简介：顾和荣（１９６４－），男，教授，研究方向为分布式发电系统并网控制技术、电能质量控制技术等。Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｄｇｈｒ＠ｙｓｕ．ｅｄｕ．ｃｎ