復合控制器結合了PI控制器動態響應快和重復控制器穩態精度高的優點。在系統穩態時，系統跟蹤誤差小，主要由重復控制器根據歷史誤差累加調節系統輸出；當負載出現突變，重復控制器由于周期性延時不產生作用，但PI控制器立即作用使跟蹤誤差迅速減小，一個周期后重復控制器產生調節作用。隨著跟蹤誤差減小，PI控制作用逐漸減弱，直至系統重新達到穩態。因此，復合控制器在具有較好動態響應特性的同時，提高了系統的諧波抑制能力。由圖3可得PCS并網輸出電流與參考電流的閉環傳遞函數表達式為：

式(3)，(4)中閉環函數特征方程包含因子[1+GPI(z)Gc(z)]，即系統單獨采用PI控制器的特征方程，因此復合控制系統穩定的前提條件之一是單獨的PI控制系統必須是穩定的，故復合控制中的PI參數可沿用單獨PI控制器下的參數。由上式離散域傳遞函數可計算出閉環傳遞函數在低頻段保持了較好的零增益和零相移特性，表明復合控制器保持了PI控制的快速動態響應；而復合控制擾動傳函增益明顯變小并趨于零，表明系統對低次諧波的抑制能力得到增強。

4 實驗結果
基于上述理論，研制了一臺100 kW鎳鹽電池雙向儲能變流器樣機，控制系統采用DSP+CPLD雙核架構，主控DSP芯片采用TM320F28335。系統主要技術參數如下：額定容量100 kW；電池電壓范圍250～420 V；允許電網電壓范圍(380±15％)V；允許電網頻率范圍(50±1％)Hz；并網變流器側電感0．2 mH，濾波電容60μF。
并網變流器輕載時電流諧波問題更為突出。圖4示出放電功率為30 kW時PCS的并網電流is及電網電壓us實測波形。

圖4a為單純PI控制下的測試結果，圖4b為采用復合控制下的測試波形，圖4c，d分別示出兩種控制方法下的諧波分析結果。由實驗結果可知兩種控制方法下系統都得到良好的穩態控制精度，但PI控制的并網電流波形存在一定失真，THD=3．79％，而復合控制方法明顯改善了電流
波形質量，并網電流THD降為1．56％，諧波分量得到了很好的抑制。

圖5示出采用復合控制方法的充電電流ic、電壓uc波形，可見PCS系統充、放電雙向運行穩定，并可快速跟蹤給定功率指令變化，電流波形畸變小，滿足系統控制要求。

5 結論
分析了雙向儲能變流器的主電路和數學模型，針對由于電網擾動及調制等原因引起并網電流的諧波問題，設計了采用比例積分和重復控制并聯的復合控制器，在理論分析基礎上，研制了一臺100 kW雙向儲能變流器樣機，并對比分析了傳統比例積分控制與復合控制下樣機并網電流實測波形，實驗結果驗證了所提控制方法能有效抑制雙向儲能變流器并網電流諧波，能滿足雙向控制要求，具有較高實用價值。