1.1 研究目的

光伏发电作为太阳能利用的重要方式，已得到世界各国的普遍关注。2017年，我国光伏发电市场规模快速扩大，新增装机53.06GW，同比增加18.52GW，增速高达53.62%，再次刷新历史高位，遥遥领先于其他可再生能源，预计2020年底，累计装机将达到250GW。为实现光伏发电系统高效并网运行，需对光伏并网逆变器进行控制，确保光伏系统向电网输送高质量的电能。

传统的逆变器输出的交流电三相电压、功率是平衡的，但在微电网中存在一个严重的问题：微电网中负载复杂，三相、单相负载混用严重，导致微电网三相负载和电压不平衡，这将增加微网系统的能量损失，影响微电网系统的稳定性，导致一些敏感设备的异常运行甚至损坏。对此，国际电工委员会建议，电力系统三相电压不平衡度限制在2%以内，短时不得超过4%。因此，研究微电网三相电压不平衡补偿具有重要意义。

1.2 研究意义

通过串联电能质量调节器，补偿系统中的负序电压，或者通过并联电能质量调节器补偿不平衡负荷引入的不平衡电流，都是消除电压不平衡的有效手段， 但是上述两种方法需要增加额外的电力电子装置，增加了系统体积和成本，且功能单一。新型三相四桥臂拓扑结构的并网逆变器，通过增加的第四个桥臂用来控制中性点电压，同时为零序电流提供流通通道，使得逆变器三相输出的完全解耦，因而该逆变器可以产生三个完全独立的输出，在不平衡负载情况下也能够维持三相电压的对称输出。在该逆变器的基础上，提出一种微电网三相不平衡功率补偿策略，根据实时采集到的三相电压有效值的大小对发电系统发出的电进行三相功率分配，补偿电压低的相来实现三相电压平衡。

这种三相不平衡补偿控制器能结合逆变器及电压补偿装置的功能，研发具有电压补偿功能的三相电压不平衡补偿控制器，可减小装置并网逆变器体积，提高能量转换效率，具有重要的实用意义，契合未来分布式发电机的发展方向。随着未来太阳能、风能等分布式发电站大面积向农村等偏远地区普及，这种设备因具有无需人工监督、节约成本、稳定性高以及供电质量好的优点而具有很重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）控制策略研究与实现

分析面向三相不平衡功率补偿控制的逆变器模型，研究逆变器三相解耦并网控制策略，设计不平衡补偿算法。根据整体设计思路和设计目标进行程序的编写和仿真，实现不平衡并网补偿。