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在大功率并网变换器系统中,随着功率等级不断提高,为降低系统损耗、提高器件输出能力,系统的开关频率不断降低,但也因此造成电流控制系统性能下降。为此,本文以两电平并网变换器为研究对象,考虑低开关频率下系统延时的影响,对其数学模型和控制策略进行研究。首先,在不同坐标系下建立了并网变换器的常规数学模型,接着在考虑系统延时的情况下,建立了d-q坐标系下低开关频率并网变换器的复矢量和传递函数阵模型,揭示了系统耦合的原因。其次,引入相对增益矩阵(RGA)分析法,分析了不同开关频率下L型并网变换器未解耦系统动、静态耦合程度,尽管PI调节器能够完全消除系统静态耦合,但动态耦合随开关频率的降低愈加严重。加入常规前馈解耦后系统动态耦合程度有所改善,但仍很严重,为此在保留系统主通道特性的前提下,提出了输出反馈解耦策略,通过传递函数阵对角化,实现系统解耦。并通过RGA分析法和多输入多输出(MIMO)根轨迹法对比了不同解耦策略下系统的控制性能和参数敏感性。最后给出了低开关频率下L型并网变换器控制系统的参数设计方法,并通过MATLAB/Simulink对不同的解耦控制策略进行了仿真分析。接着,在低开关频率LCL型并网变换器复矢量模型的基础上,基于复矢量零极点对消思想,提出了无源阻尼串联解耦策略。进一步地,结合陷波器有源阻尼策略,提出了陷波阻尼串联解耦策略,并给出了低开关频率下LCL型并网变换器控制系统的参数设计方法。最后通过系统闭环频率特性和单位阶跃响应,对比了解耦和未解耦系统的控制性能,并通过MATLAB/Simulink对其进行了仿真验证。最后,搭建了L型/LCL型并网变换器实验平台,对低开关频率下两种并网变换器的控制性能进行了实验验证,实验结果验证了本文所提理论分析和所提策略的可行性和正确性。