一、引言
　　
　　在交-直-交控制系统和风能、太阳能等可再生能源控制系统中，可再生能源的处理，一般有超级电容贮能、电磁轴承飞轮贮能、纯电阻消耗及回馈并网等方法。针对大功率再生能源系统来讲，超级电容贮能具有投入成本大、维护费用高等缺点；电磁轴承飞轮贮能目前仍在实验室阶段，可能存在一定技术难题；纯电阻能耗制动结构简单，运行可靠，操作方便，但发出的能量全部转化为电阻的热能消耗掉，所以效率非常低，在绝大多数可再生能源控制系统中是不适合应用的；而可再生能源回馈并网系统既可以解决效率低的问题，又可以减少投入成本，提高运行效率，属于当今世界的一种“绿色”电力电子变换技术。国内许多高校和研究所都把此当作研究热点，查阅近几年信息来看，其实在运行实际产品不多，大多数只谈到实验样机，且样机中几个关键参数与实际产品有较大差距。针对此问题，我们山东新风光电子科技发展有限公司投入大量人力、物力，用几年的时间研发出兆瓦级的大功率可再生能源回馈并网装置。
　　
　　二、系统控制原理
　　
　　大电流再生能源回馈装置的单个单元主电路如图1所示。主电路拓扑采用
　　

　　图1单元主电路图
　　
　　三电平电路，每一相桥臂4个开关元件有三种正常的开关模式。以A相为例：Ug1和Ug2导通时，A相输出+U0/2；Ug2和Ug3导通时，A相输出零电平；Ug3和Ug4导通时，A相输出-U0/2。如果用Sa、Sb、Sc分别表示各桥臂的开关状态，每一桥臂都有三种开关状态，如表1所列。
　　
　　表1单元A相开关状态

　　
　　当装置功率大时，需要这样几个主电路并联，并联时需考虑均流与环流及其相位问题，同时采用二极管钳位的三电平电路需考虑直流端电容中点电位不平衡问题，在软件PWM波生成电路中尤其注重此点。
　　
　　图2是大功率再生能源回馈装置的控制方块图。整个装置的控制系统是电压外环与电流内环的双闭环控制控制。在图2中，1-系统母线给定值，2-电压调节器，3-电流调节器，4-PWM信号生成部分，5-主功率器件电路，6-均流与环流抑制电路，7-交流电网，8-相电流检测电路，9-相电压检测、同步信号生成及母线电压采集电路。首先装置的控制系统实时检测系统母线，当高于某一设定值时，系统投入工作，母线检测值与母线设定值做差，其值输入电压调节器经过一定控制运算，完成电压外环的控制功能，电压调节器的输出便是电压外环的输出信号，同时也是电流内环的给定信号，其值与系统检测到的实时电流做差，再经过电流调节器的控制运算，完成电流内环的控制功能。此方块的输出直接送给PWM信号生成部分，其生成的PWM波送给主功率器件电路，最后多个主功率器件单元电路并联，经过均流与环流抑制电路直接连到交流电网上。整个大电流再生能源回馈装置控制系统就是这样电压外环与电流内环相互作用的双闭环控制系统。
　　

　　图2系统控制方块图