1. ?設計需求分析

->?功率等級：30kW，適用于分布式光伏并網逆變系統。

->?輸入電壓范圍：根據光伏組件的配置，通常在200V-950V DC之間。

->?輸出電壓：額定輸出230Vac，頻率50Hz，接入系統 3W+N+PE。

->?并網要求：符合電網標準，具備低諧波失真（THD<5%）。

2. ?拓撲結構選擇

3路Boost+T型逆變：3路太陽能MPPT輸入，每路最大MPPT輸入電流20A，每路MPPT支持兩路太陽能組串并聯，這樣設計能夠更好的匹配用戶太陽板的不同接入方案；  T型三電平逆變，在1000V的光伏逆變系統，T型逆變拓撲在電感充放電回路明顯要比I型逆變拓撲少一個管壓降有明顯的效率優勢；T型逆變拓撲每個橋臂只需要4個開關管比I型逆變拓撲少兩個二極管明顯有成本優勢；T型逆變拓撲驅動信號無需考慮I型逆變內外管開通關斷的時序，程序處理更加簡單，運行更可靠。

3. ?控制策略

->MPPT（最大功率點跟蹤）?：三路BOOST采用固定電壓擾動法，實現太陽能最大功率跟蹤；驅動時序上3路BOOST使用錯開120度交錯驅動，實現母線電流最小紋波控制。

->SVPWM調制：采用空間矢量控制SVPWM生成高質量的正弦波。

->鎖相環（PLL）：實現與電網的同步，確保輸出頻率和相位與電網一致。

->DQ控制：利用坐標變換，將三相交流量變換成DQ變量，實現有功無功的精準控制。

4. ?BOOST實現最大功率跟蹤MPPT

A ->固定電壓擾動法

先給定電壓Uref=Uo，然后計算光伏面板的功率P1；接著給定電壓Uref=Uo+△U，然后計算光伏面板的功率P2；接著給定電壓Uref=Uo-△U，然后計算光伏面板的功率P3；通過比較P1、P2、P3，找出最大的功率點，然后將給定值Uref=Upmax；如此反復循環最終就能找到了光伏面板的最大功率點；程序代碼如下：

B ->三路MPPT交錯驅動

使用PSIM仿真軟件搭建MPPT系統，分別將三路BOOST的驅動初始角度設置為0°、120°240°，三路BOOST交錯驅動能夠有效減小母線紋波減小母線電容容量；如下：

仿真波形如下：

5.  并網逆變實現

A->三相PLL鎖相環算法實現

基于同步旋轉坐標系的PLL（dq-PLL），算法流程圖如下：

dq-PLL算法如下：

使用PSIM仿真軟件搭建基于同步旋轉坐標系的PLL如下：

仿真波形：

B->逆變控制算法

逆變控制采用DQ坐標變換，將三相電壓電流交流量變換成DQ直流量，然后對DQ直流量進行PI控制，最后將DQ控制的輸出進行逆變換，生成三相SPWM；

C->驅動算法

逆變驅動算法使用空間矢量SVPWM控制，有夠有效提高母線電壓利用率，提高逆變整體效率；SVPWM實現代碼如下：

D->逆變系統仿真

結合同步旋轉坐標系的PLL（dq-PLL）、DQ坐標變換PI控制、驅動空間矢量SVPWM，使用PSIM仿真軟件搭建逆變系統如下：

仿真波形可以看到逆變母線穩定在給定的640V，PLL鎖相準確跟蹤電網，逆變并網電流正常不畸變。

6. MPPT+T型三相逆變系統仿真

上面已經單獨實現了MPPT和逆變并網功能，只要將MPPT輸出接到逆變系統的Vbus輸入即可實現完整的30KW光伏并網逆變器：

仿真波形：

7. ?總結

      本文先從30KW光伏并網逆變器拓撲選擇講起，3路BOOST采用交錯驅動方式實現太陽能最大功率跟蹤MPPT；接著對三相交流量進行坐標變換，通過dq-PLL鎖相，然后進行DQ分離有功無功控制，最后將DQ輸出量進行逆變換，將變換量進行SVPWM計算，生成SVPWM驅動，實現了整個30KW光伏并網逆變器的系統仿真。

      后續優化方向，可以嘗試在逆變DQ加入功率解耦優化母線無功電流，可以嘗試使用SOGI—PLL算法優化鎖相功能，等等逆變器性能優化的功能。