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(多图) 单相光伏并网逆变器直流注入问题的成因和抑制

贾丹?? 罗利文?? 上海交通大学电子与电气工程学院?? 2014年11月14日 ?? 收藏1

2 偏移型直流分量产生的原因及抑制方法

2.1 偏移型直流分量产生的原因

并网逆变器控制电路中一般都需要测量电网电压、并网电流等参数,所用测量元器件往往存在输入失调的问题,导致了所测量的正弦波形整体向上或者向下偏移。结果是:由于测量产生的直流分量将被带入到逆变器的控制算法中,将引起控制器的误差,最终使逆变器的并网电流中含有直流分量。

图2为针对偏移型直流注入的原理分析,图2(a)中曲线2为某测量电路所用放大器的理想特性曲线,由于其存在输入失调,实际的特性曲线为图2(a)中曲线1,较之于理想特性曲线向上偏移100 mV。若需要采样的波形如图2(b),(c)中曲线1与曲线2分别表示为理想输出波形与考虑输入失调后的实际输出波形,测量元器件的输入失调造成采样得到的正弦波整体上移。

图2 测量元器件偏移型直流分量的产生
图2 测量元器件偏移型直流分量的产生

光伏并网算法的采样电路中放大器存在输入失调,如图2(b)中所示。本文结合无差拍控制算法,对偏移型直流注入进行仿真分析,定量的研究了元器件输出失调产生的直流分量。搭建并网额定电流为16 A基于无差拍控制的逆变器,主要研究测量并网电流与电网电压的元器件失调大小对直流分量注入的影响。实际设计测量电路时,测量电流与电压的元器件往往采用一个公司的产品,这里假设测量电流与电压的电路具有同样的输出失调。得到的测量结果如表2所示。

表2 元器件输入失调对直流分量的影响

从表2中可以看出,随着元器件输入失调的增大,输出直流分量的大小也随之增加。当测量元器件的输出失调小于10 mV/5 V时,直流分量的注入小于0.5%。为了解决由于元器件偏移型直流分量的注入,提出一个积分补偿环节来抑制直流注入,这里以无差拍控制为例介绍该方法。


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单相光伏并网? 直流注入抑制? 积分补偿? 无差拍控制?

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