文献综述
课题研究目的、意义及应用价值：
风能、太阳能、地热等可再生能源的大规模开发利用是应对化石能源危机和环境污染问题（如温室效应、雾霾等）的有效措施，也是世界各国最着力发展的能源战略计划之一。中国于2006年出台了《可再生能源法》，以进一步推进可再生能源技术和产业的健康、平稳发展。
基于可再生能源的分布式发电系统（Renewable Energy based Distributed Power Generation System，RE-DPGS）是大力开发和利用可再生能源的重要途径。2013年，可再生能源的发电量占全球总发电量的比例首次超过5%，而作为可再生能源利用的先行者，欧洲可再生能源的发电量再其发电总量的占比甚至超过了15%[1]。中国计划到2050年，可再生能源的发电量要占国内发电总量的21.9%[2]。可以预见，未来可再生能源的发电量在整个电力系统中所占比例会不断提高，基于可再生能源的发电单元将会成为电力系统中最重要的电源之一[3]。
在RE-DPGS中，并网逆变器作为可再生能源与电网之间的能量交换接口装置，负责将可再生能源发出的直流电转化为交流电馈入电网[4]。因此，并网逆变器的稳定运行对RE-DPGS和整个电力系统的安全、稳定、高质量运行都具有十分重要的作用。
为了保证RE-DPGS安全稳定高效运行，需要对并网逆变器控制方法进行研究。目前，大部分并网逆变器的研究主要着眼于分布式发电系统本身。例如，保证并网逆变器稳定运行[5-7]，提高进网电流的质量[8]，减小滤波器的体积[9]等。当RE-DPGS的容量在整个电力系统中所占比例较小时，上述控制方法可以很好的实现RE-DPGS安全稳定和高质量运行。但随着RE-DPGS接入电网的容量越来越大，上述控制方法会对电力系统的稳定性、安全性造成较大影响[10]。
根据IEEE 1547-2003 标准规定，当电力系统电压频率和幅值在规定范围内波动时，RE-DPGS 仅根据自身发电情况向电力系统输送功率而不响应电力系统电压频率和幅值的变化[11]。但是当电力系统电压频率或幅值一旦超过规定范围，RE-DPGS 必须脱离电网[12]。传统控制方法的研究就是围绕这种并网标准所展开的，但从电力系统的角度而言，这种控制方法实际上是将RE-DPGS 当作一个不可控的发电单元[13]。
随着接入电网的可再生能源容量越来越大，人们对并网逆变器的控制提出了更高的要求：并网逆变器不仅仅要保证自身稳定、安全和经济运行，还需要与为电网提供一定的功率支撑，以维持电网的稳定运行。当并网逆变器采用传统控制方式时，RE-DPGS 不响应电力系统电压频率和幅值的变化，仅根据自身发电情况向电力系统输送功率。因此，采用该类控制方式的并网逆变器不具备惯性、一次调频特性和一次调压特性，即其转动惯量与单位调节功率均为零。采用传统控制方式的并网逆变器缺乏惯性与一次调压特性，其大规模接入会导致电力系统在无功负荷波动时电压幅值波动变大，稳定性变差。当RE-DPGS 接入电网的容量较小时，这种影响可以忽略。但当RE-DPGS 容量占整个电力系统容量比重较大时，这种影响将会导致电力系统振荡变大甚至威胁电力系统的安全稳定运行[10]。
国内外研究现状及发展趋势：
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