CN107370192B - 弱电网下基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弱电网下基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法。本发明针对弱电网情况下多台逆变器并网存在的稳定性问题，提出一种基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法，该方法通过检测每台并网逆变器输出有功功率，获得多逆变器系统中输出有功功率与逆变器额定有功功率比值小于设定边界值的逆变器，然后减小该逆变器电流调节器的比例和积分控制参数，从而提高整个多逆变器系统的并网稳定性。本发明不仅实施简单，而且大幅增加了多逆变器系统在弱电网情况下的稳定裕度，提高了多逆变器系统的电网适应性。

Description

弱电网下基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法

技术领域

本发明涉及多逆变器系统并网的控制方法，尤其是涉及一种弱电网下基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法。

背景技术

随着分布式发电系统的迅速发展，并网逆变器得到广泛应用。由于在地处偏远的分布式发电系统中存在长距离传输线以及大量变压装置，导致电网呈现一个不可忽略的等效阻抗，从而使电网呈现弱电网特性。此时，多逆变器系统会与电网之间会形成一个动态的互联系统，该系统在其公共耦合点(point of common coupling，PCC)存在的电网阻抗将导致多逆变器系统并网稳定性下降，引起输出并网电流出现谐振。

目前，针对弱电网下的并网逆变器稳定性控制方法，既有学术论文对此做了深入的理论分析，也有实际应用的工程方法，例如：

1)唐振东、杨洪耕和袁林发表于2016年11月《电网技术》第40卷第11期上的《弱电网下多逆变器并网控制通道间的交互影响分析》一文。该文针对弱电网多逆变器系统的稳定性问题，通过建立其等效模型，给出了随着并网逆变器台数、控制参数和电网等值阻抗改变时交互影响的变化特性。但是，该文仅仅给出了多逆变器系统在弱电网下存在的谐振等不稳定现象的发生机理，并未考虑弱电网下多逆变器系统稳定性控制策略以实现对谐振现象的抑制。

2)中国专利文献CN 104795820 A于2015年7月22日公开的《一种多逆变器并网系统谐振抑制装置》，是通过添加集中式无源谐振抑制装置来增加多逆变器系统的阻尼，实现对多台逆变器并网时产生谐振现象的抑制；另外，中国专利文献CN 103401242 B于2016年3月9日授权公告的《一种多逆变器系统谐振抑制装置及控制方法》，同样是通过添加一种多逆变器系统谐振抑制装置来抑制多逆变器系统的谐振现象。但是，两篇文献均考虑的是多逆变系统本身由于LCL输出滤波器导致的稳定性下降问题，并未涉及多逆变器系统在接入弱电网情况下由于电网阻抗存在引起的多逆变器系统谐振，并且由于两篇文献所提出的方案均需要额外增加谐振抑制装置，存在成本高、占用空间体积大的问题。

3)中国专利文献CN 106026194 A于2016年10月12日公开的《提高多逆变器并联并网系统对电网阻抗鲁棒性的方法》，是通过基于无源网络的方法，即投切电容方法和并联电容电阻方法来提高并网逆变器对电网阻抗的鲁棒性，但是，该文所提方案需要额外增加电容和电阻等无源装置，同样存在成本高、占用空间体积大的问题，并且还引入了不必要的损耗。

4)中国专利文献CN 105207219 A于2015年12月30日公开的《多逆变器并联接入弱电网的多重谐振抑制方法》，是通过电容电压反馈的有源陷波器，实现多逆变器系统在弱电网下谐振峰的抑制，但是该文考虑的仅仅是单台逆变器电流控制环谐振的抑制，但并不能保证多逆变器系统的谐振得到抑制，即并未考虑所提方案能否抑制整个多逆变器系统由于弱电网引起的谐振问题；并且该文所提方案对每台逆变器均需要添加相应的控制算法，增加了多逆变器控制系统的复杂度。

综上所述，现有技术存在以下问题：

(1)针对弱电网情况下的多逆变器系统谐振问题，现有文献采用通过在系统中安装谐振抑制装置或者串联无源器件等方式来实现多逆变器系统谐振的抑制，增加了系统的成本和体积，并且增加了系统的损耗；

(2)现有文献针对多逆变器系统在弱电网下的有源阻尼抑制方法，仅仅考虑通过抑制每台逆变器的谐振的方法来达到系统谐振抑制的目的，并不能保证多逆变器系统级层面谐振的抑制，并且对每台逆变器均需要添加相应的控制算法，增加了多逆变器控制系统的复杂度；

(3)现有文献均未涉及通过检测每台并网逆变器输出有功功率，获得多逆变器并网系统中输出有功功率与逆变器额定有功功率的比值小于设定边界值的逆变器，然后减小该逆变器电流调节器的比例和积分控制参数，从而提高多逆变器系统并网稳定性的问题。

发明内容

为克服上述各种技术方案的局限性，本发明针对弱电网情况下多台逆变器并网存在的稳定性问题，提出一种基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法，该方法通过检测每台并网逆变器输出有功功率，获得多逆变器系统中输出有功功率与逆变器额定有功功率比值小于设定边界值的逆变器，然后减小该逆变器电流调节器的比例和积分控制参数，从而提高整个多逆变器系统的并网稳定性。

本发明的目的是这样实现的。本发明提出了一种弱电网下基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法，本控制方法所涉及的多逆变器系统包括n台并网逆变器，n为正整数，且n>1；

本控制方法的步骤如下：

步骤1，设置n台并网逆变器均运行在模式一；

步骤2，采集n台并网逆变器的输出有功功率，并记为P_i，i＝1,2...,n；

步骤3，计算n台并网逆变器的输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值，并记为λ_i，i＝1,2...,n，λ_i＝P_i/P_n；

步骤4，设置n台并网逆变器的输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值边界值δ，根据步骤3得到的并网逆变器输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值λ_i，依次判断n台并网逆变器是否需要切换到模式二，具体判断方法为：当i依次为1,2...,n时，是否满足λ_i<δ；若满足λ_i<δ，则将第i台并网逆变器切换到模式二，否则，结束控制流程。

优选地，所述模式一的控制步骤如下：

步骤1，采集输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc，采集公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc；

步骤2，根据步骤1采集的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc，经三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程得到公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq；将公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc经过锁相环PLL锁相得到公共耦合点电压相角θ；

公共耦合点电压三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

公共耦合点电压相角θ的计算公式为：

其中ω₀为公共耦合点电压的额定角频率，K_{p_PLL}为锁相环PI调节器的比例调节系数，K_{i_PLL}为锁相环PI调节器的积分调节系数，s为拉普拉斯算子；

步骤3，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，经过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换，将步骤1采集的输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc转化为两相旋转坐标系下的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq；

输出并网电流由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

再根据步骤2得到的公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq，再经过有功功率计算方程得到有功功率P，输出有功功率计算方程为：

步骤4，设置输出并网电流指令信号i_gdref、i_gqref，并根据步骤3得到的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq，通过电网电流闭环控制方程得到控制信号u_d和u_q；

电网电流闭环控制方程为：

式中的K_p1为电流环PI调节器比例控制系数，K_i1为电流环PI调节器积分控制系数；

步骤5，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，将步骤4得到的控制信号u_d和u_q经过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程，转化为三相静止坐标系下的控制信号分量u_a、u_b、u_c；

控制信号由两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程为：

u_a＝u_d cosθ-u_q sinθ

步骤6，根据步骤5得到的三相静止坐标系下的分量u_a、u_b、u_c，分别与步骤1得到的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc相加，得到三相全桥逆变器桥臂电压控制信号分别为：u_a+u_pcca、u_b+u_pccb、u_c+u_pccc，再经过SVPWM调制生成逆变器功率器件的开关信号，经过驱动电路控制三相全桥逆变器功率器件的开通和关断。

优选地，所述模式二的控制步骤如下：

步骤1，采集输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc，采集公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc；

步骤2，根据步骤1采集的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc，经三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程得到公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq；将公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc经过锁相环PLL锁相得到公共耦合点电压相角θ；

公共耦合点电压由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

公共耦合点电压相角θ的计算公式为：

其中ω₀为公共耦合点电压的额定角频率，K_{p_PLL}为锁相环PI调节器的比例调节系数，K_{i_PLL}为锁相环PI调节器的积分调节系数，s为拉普拉斯算子；

步骤3，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，经过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换，将步骤1采集的输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc转化为两相旋转坐标系下的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq；

输出并网电流由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

再根据步骤2得到的公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq，再经过有功功率计算方程得到有功功率P，输出有功功率计算方程为：

步骤4，设置输出并网电流指令信号i_gdref、i_gqref，并根据步骤3得到的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq，通过电网电流闭环控制方程得到控制信号u_d和u_q；

电网电流闭环控制方程为：

式中的K_p2为电流环PI调节器比例控制系数，K_i2为电流环PI调节器积分控制系数；

步骤5，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，将步骤4得到的控制信号u_d和u_q经过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程，转化为三相静止坐标系下的控制信号分量u_a、u_b、u_c；

控制信号由两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程为：

u_a＝u_d cosθ-u_q sinθ

步骤6，根据步骤5得到的三相静止坐标系下的分量u_a、u_b、u_c，分别与步骤1得到的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc相加，得到三相全桥逆变器桥臂电压控制信号分别为：u_a+u_pcca、u_b+u_pccb、u_c+u_pccc，再经过SVPWM调制生成逆变器功率器件的开关信号，经过驱动电路控制三相全桥逆变器功率器件的开通和关断。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：

1、本发明不仅实施简单，而且大幅增加了多逆变器系统在弱电网情况下的稳定裕度，提高了多逆变器系统的电网适应性；

2、本发明可以提高整个多逆变器系统的并网稳定性，抑制多逆变器系统在弱电网情况下引起的谐振问题；

3、本发明不需要额外在系统中安装谐振抑制装置或者串联无源器件等方式来实现多逆变器系统谐振的抑制，不会增加系统的成本、体积和系统损耗；

4、本发明仅需通过判断多逆变器系统中每台逆变器当前输出有功功率和额定有功功率的比值，当小于设定的边界值时切换该逆变器的运行模式，降低该逆变器的电流环PI调节器的比例和积分控制参数，提高多逆变器系统的并网稳定性，实现方式简便有效。

附图说明

图1为本发明所采用的弱电网下多逆变器并网系统拓扑结构。

图2为本发明的实施流程图。

图3为弱电网下多逆变器并网系统中单台并网逆变器运行在模式一时控制策略示意图。

图4为弱电网下多逆变器并网系统中单台并网逆变器运行在模式二时控制策略示意图。

图5为3台并网逆变器构成的多逆变器系统在λ₁＝1，λ₂＝1，λ₃＝0.3时未采用本发明所提出控制策略的逆变器输出并网电流波形。

图6为3台并网逆变器构成的多逆变器系统在λ₁＝1，λ₂＝1，λ₃＝0.3时未采用本发明所提出控制策略的逆变器输出并网电流谐波频谱图。

图7为3台并网逆变器构成的多逆变器系统在λ₁＝1，λ₂＝1，λ₃＝0.3时采用本发明所提出控制策略的逆变器输出并网电流波形。

图8为3台并网逆变器构成的多逆变器系统在λ₁＝1，λ₂＝1，λ₃＝0.3时采用本发明所提出控制策略的逆变器输出并网电流谐波频谱图。

具体实施方式

本发明的实施例提供了一种弱电网下基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法，以解决现有技术存在的弱电网情况下多台逆变器并网存在的稳定性问题，通过检测每台并网逆变器输出有功功率，获得多逆变器系统中输出有功功率与逆变器额定有功功率比值小于设定边界值的逆变器，然后减小该逆变器电流调节器的比例和积分控制参数，从而提高整个多逆变器系统的并网稳定性。本发明不仅实施简单，而且大幅增加了多逆变器系统在弱电网情况下的稳定裕度，提高了多逆变器系统的电网适应性。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所采用的弱电网下多逆变器系统拓扑结构如图1所示。该弱电网下多逆变器系统拓扑结构由多台相同的并网逆变器组成，多逆变器系统中并网逆变器的数量为n，n为正整数，且n>1；每台并网逆变器拓扑结构包括直流侧滤波电容C_dc、三相桥式逆变拓扑、逆变器侧电感L₁、滤波电容C、阻尼电阻R_d、网侧电感L₂、LCL型滤波器通过公共耦合点PCC与带有电网阻抗Z_g的三相电网相连，r_g为电网阻抗Z_g的阻性分量，L_g为电网阻抗Z_g的感性分量，r_g和L_g构成电网阻抗Z_g，电网阻抗Z_g表达式如下：

Z_g＝r_g+s·L_g

式中的s为拉普拉斯算子。本实施例中，C_dc＝600μF，L₁＝0.9mH，C＝40μF，R_d＝0.15Ω，L₂＝0.1mH，r_g＝0，L_g＝0.6mH。

图2为本发明的实施流程图。由图2可见，本发明主要由以下几个步骤组成：

步骤1，设置n台并网逆变器均运行在模式一；

步骤2，采集n台并网逆变器的输出有功功率，并记为P_i，i＝1,2...,n；

步骤3，计算n台并网逆变器的输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值，并记为λ_i，i＝1,2...,n，λ_i＝P_i/P_n。在本发明实例中，P_n＝20kW。

步骤4，设置n台并网逆变器的输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值边界值δ，根据步骤3得到的并网逆变器输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值λ_i，依次判断n台并网逆变器是否需要切换到模式二，具体判断方法为：当i依次为1,2...,n时，是否满足λ_i<δ；若满足λ_i<δ，则将第i台并网逆变器切换到模式二，否则，结束控制流程。

在本发明实例中，δ＝0.5。

图3为弱电网下多逆变器系统中单台并网逆变器运行在模式一时控制策略示意图。由图3可见，运行在模式一的并网逆变器控制策略步骤如下：

模式一的控制步骤如下：

步骤1，采集输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc，采集公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc。

步骤2，根据步骤1采集的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc，经三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程得到公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq；将公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc经过锁相环PLL锁相得到公共耦合点电压相角θ。

公共耦合点电压三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

公共耦合点电压相角θ的计算公式为：

其中ω₀为公共耦合点电压的额定角频率，K_{p_PLL}为锁相环PI调节器的比例调节系数，K_{i_PLL}为锁相环PI调节器的积分调节系数，s为拉普拉斯算子。在本发明实施例中，ω₀＝314rad/s，K_{p_PLL}＝2000，K_{i_PLL}＝1。

步骤3，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，经过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换，将步骤1采集的输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc转化为两相旋转坐标系下的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq。

输出并网电流由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

再根据步骤2得到的公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq，再经过有功功率计算方程得到有功功率P，输出有功功率计算方程为：

步骤4，设置输出并网电流指令信号i_gdref、i_gqref，并根据步骤3得到的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq，通过电网电流闭环控制方程得到控制信号u_d和u_q。

电网电流闭环控制方程为：

式中的K_p1为电流环PI调节器比例控制系数，K_i1为电流环PI调节器积分控制系数。在本发明实施例中，K_p1＝210，K_i1＝2800。

步骤5，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，将步骤4得到的控制信号u_d和u_q经过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程，转化为三相静止坐标系下的控制信号分量u_a、u_b、u_c。

控制信号由两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程为：

u_a＝u_d cosθ-u_q sinθ

步骤6，根据步骤5得到的三相静止坐标系下的分量u_a、u_b、u_c，分别与步骤1得到的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc相加，得到三相全桥逆变器桥臂电压控制信号分别为：u_a+u_pcca、u_b+u_pccb、u_c+u_pccc，再经过SVPWM调制生成逆变器功率器件的开关信号，经过驱动电路控制三相全桥逆变器功率器件的开通和关断。

图4为弱电网下多逆变器系统中单台并网逆变器运行在模式二时控制策略示意图。由图4可见，运行在模式二的并网逆变器控制策略步骤如下：

步骤1，采集输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc，采集公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc。

步骤2，根据步骤1采集的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc，经三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程得到公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq；将公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc经过锁相环PLL锁相得到公共耦合点电压相角θ。

公共耦合点电压由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

公共耦合点电压相角θ的计算公式为：

其中ω₀为公共耦合点电压的额定角频率，K_{p_PLL}为锁相环PI调节器的比例调节系数，K_{i_PLL}为锁相环PI调节器的积分调节系数，s为拉普拉斯算子。本发明实施例中，ω₀＝314rad/s，K_{p_PLL}＝2000，K_{i_PLL}＝1。

步骤3，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，经过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换，将步骤1采集的输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc转化为两相旋转坐标系下的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq。

输出并网电流由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

再根据步骤2得到的公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq，再经过有功功率计算方程得到有功功率P，输出有功功率计算方程为：

步骤4，设置输出并网电流指令信号i_gdref、i_gqref，并根据步骤3得到的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq，通过电网电流闭环控制方程得到控制信号u_d和u_q。

电网电流闭环控制方程为：

式中的K_p2为电流环PI调节器比例控制系数，K_i2为电流环PI调节器积分控制系数。本发明实施例中，在本实施例中，K_p2＝21，K_i2＝280。

步骤5，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，将步骤4得到的控制信号u_d和u_q经过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程，转化为三相静止坐标系下的控制信号分量u_a、u_b、u_c。

控制信号由两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程为：

u_a＝u_d cosθ-u_q sinθ

步骤6，根据步骤5得到的三相静止坐标系下的分量u_a、u_b、u_c，分别与步骤1得到的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc相加，得到三相全桥逆变器桥臂电压控制信号分别为：u_a+u_pcca、u_b+u_pccb、u_c+u_pccc，再经过SVPWM调制生成逆变器功率器件的开关信号，经过驱动电路控制三相全桥逆变器功率器件的开通和关断。

在本发明实施例中，以n＝3时构成的多逆变器系统为例。图5和图6分别给出了3台并网逆变器构成的多逆变器系统在λ₁＝1，λ₂＝1，λ₃＝0.3时未采用本发明所提出控制策略的逆变器输出并网电流波形和谐波频谱图。此时，多逆变器系统的每台并网逆变器均运行在模式一。由图6可见此时电流谐波总畸变率THD＝7.33％。图7和图8分别给出了3台并网逆变器构成的多逆变器系统在λ₁＝1，λ₂＝1，λ₃＝0.3时采用本发明所提出控制策略的逆变器输出并网电流和相应的电流谐波频谱图。此时，由于λ₁>δ＝0.5，λ₂>δ＝0.5，λ₃<δ＝0.5，根据图2所示的本发明实施流程图，此时多逆变器系统的第一台和第二台逆变器运行在模式一，第三台逆变器切换到模式二运行，由图8可见此时电流谐波总畸变率THD＝1.88％。对比图5、图6、图7和图8可见，本发明提出的弱电网下基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法可以有效改善弱电网下多逆变器系统输出并网电流质量，有效增加了多逆变器系统在弱电网情况下的稳定裕度，提高了多逆变器系统的电网适应性。

Claims (1)

1.一种弱电网下基于功率检测的多逆变器系统并网稳定控制方法，其特征在于，本控制方法所涉及的多逆变器系统包括n台并网逆变器，n为正整数，且n>1；

本控制方法的步骤如下：

步骤1，设置n台并网逆变器均运行在模式一；

步骤2，采集n台并网逆变器的输出有功功率，并记为P_i，i＝1,2...,n；

步骤3，计算n台并网逆变器的输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值，并记为λ_i，i＝1,2...,n，λ_i＝P_i/P_n；

步骤4，设置n台并网逆变器输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值边界值δ，根据步骤3得到的并网逆变器的输出有功功率P_i与额定有功功率P_n的比值λ_i，依次判断n台并网逆变器是否需要切换到模式二，具体判断方法为：当i依次为1,2...,n时，是否满足λ_i<δ；若满足λ_i<δ，则将第i台并网逆变器切换到模式二，否则，结束控制流程；

所述模式一的控制步骤如下：

步骤1，采集输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc，采集公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc；

步骤2，根据步骤1采集的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc，经三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程得到公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq；将公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc经过锁相环PLL锁相得到公共耦合点电压相角θ；

公共耦合点电压三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

公共耦合点电压相角θ的计算公式为：

其中ω₀为公共耦合点电压的额定角频率，K_{p_PLL}为锁相环PI调节器的比例调节系数，K_{i_PLL}为锁相环PI调节器的积分调节系数，s为拉普拉斯算子；

步骤3，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，经过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换，将步骤1采集的输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc转化为两相旋转坐标系下的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq；

输出并网电流由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

再根据步骤2得到的公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq，经过有功功率计算方程得到有功功率P，输出有功功率计算方程为：

步骤4，设置输出并网电流指令信号i_gdref、i_gqref，并根据步骤3得到的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq，通过电网电流闭环控制方程得到控制信号u_d和u_q；

电网电流闭环控制方程为：

式中的K_p1为电流环PI调节器比例控制系数，K_i1为电流环PI调节器积分控制系数；

步骤5，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，将步骤4得到的控制信号u_d和u_q经过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程，转化为三相静止坐标系下的控制信号分量u_a、u_b、u_c；

控制信号由两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程为：

u_a＝u_dcosθ-u_qsinθ

步骤6，根据步骤5得到的三相静止坐标系下的分量u_a、u_b、u_c，分别与步骤1得到的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc相加，得到三相全桥逆变器桥臂电压控制信号分别为：u_a+u_pcca、u_b+u_pccb、u_c+u_pccc，再经过SVPWM调制生成逆变器功率器件的开关信号，经过驱动电路控制三相全桥逆变器功率器件的开通和关断；

所述模式二中的控制步骤如下：

步骤1，采集输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc，采集公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc；

步骤2，根据步骤1采集的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc，经三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程得到公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq；将公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc经过锁相环PLL锁相得到公共耦合点电压相角θ；

公共耦合点电压由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

公共耦合点电压相角θ的计算公式为：

其中ω₀为公共耦合点电压的额定角频率，K_{p_PLL}为锁相环PI调节器的比例调节系数，K_{i_PLL}为锁相环PI调节器的积分调节系数，s为拉普拉斯算子；

步骤3，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，经过三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换，将步骤1采集的输出并网电流i_ga、i_gb、i_gc转化为两相旋转坐标系下的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq；

输出并网电流由三相静止坐标系到两相旋转坐标系的变换方程为：

再根据步骤2得到的公共耦合点电压dq轴分量u_pccd、u_pccq，再经过有功功率计算方程得到有功功率P，输出有功功率计算方程为：

步骤4，设置输出并网电流指令信号i_gdref、i_gqref，并根据步骤3得到的输出并网电流dq分量i_gd和i_gq，通过电网电流闭环控制方程得到控制信号u_d和u_q；

电网电流闭环控制方程为：

式中的K_p2为电流环PI调节器比例控制系数，K_i2为电流环PI调节器积分控制系数；

步骤5，根据步骤2得到的公共耦合点电压相角θ，将步骤4得到的控制信号u_d和u_q经过两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程，转化为三相静止坐标系下的控制信号分量u_a、u_b、u_c；

控制信号由两相旋转坐标系到三相静止坐标系的变换方程为：

u_a＝u_dcosθ-u_qsinθ

步骤6，根据步骤5得到的三相静止坐标系下的分量u_a、u_b、u_c，分别与步骤1得到的公共耦合点电压u_pcca、u_pccb、u_pccc相加，得到三相全桥逆变器桥臂电压控制信号分别为：u_a+u_pcca、u_b+u_pccb、u_c+u_pccc，再经过SVPWM调制生成逆变器功率器件的开关信号，经过驱动电路控制三相全桥逆变器功率器件的开通和关断。