光伏逆变器的调制方式分析与直流分量抑制

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1、第30卷第9期中国电机工程学报Vol.30No.9Mar.25,20102010年3月25日ProceedingsoftheCSEE©2010Chin.Soc.forElec.Eng.27文章编号：0258-8013(2010)09-0027-06中图分类号：TM46文献标志码：A学科分类号：470⋅40光伏逆变器的调制方式分析与直流分量抑制刘鸿鹏，王卫，吴辉(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江省哈尔滨市150001)ModulationModeAnalysisandSuppressingDCCurrentofPVInverterLI

2、UHong-peng,WANGWei,WUHui(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,HeilongjiangProvince,China)ABSTRACT:Duetothesmallsize,highefficiencyandlow[1-6]发可再生能源发电系统具有重要意义。目前有可cost,single-phasetransformerlessfull-bridgeinverteriswidely能实用化的绿

3、色可再生能源有太阳能、水能、风能、usedinlow-powerphotovoltaic(PV)grid-connectedsystems.燃料电池、地热、生物质能，其中利用太阳能的光InbipolarPWM(pulsewidthmodulation)modulation,no[7-14]伏发电技术正逐渐成为人们关注的焦点。changesappearinthecommon-modeandnocommon-mode光伏并网发电系统主要由光伏阵列模块、逆变currentisgenerated.However,thismodulationmodew

4、ouldnot器、交流滤波和电网组成。逆变器是连接光伏阵列preventtheinjectionofDCcurrentintothegrid.Therefore,anewcontrolalgorithmisproposedinthispaper.Thealgorithm模块和电网的关键部件，用以实现控制光伏阵列模usestwocompensationlinkstosuppresstheDCcomponents,块运行于最大功率点和向电网注入正弦电流两大[15-16]whichwerecausedbypulsewidthimbalanceinP

5、WMprocess主要任务。并网型逆变器的研究主要集中在进andtheerrorintheactualcurrentmeasurement.Without一步提高效率，降低造价。同时，系统的电磁兼容、addingauxiliarycircuit,thealgorithmoccupiedafewcontrol安全性、可靠性和监控功能也获得越来越多的重chipresources.Experimentalresultsdemonstratetheavailability[17]视。为了提高效率和降低成本，人们提出了无变andcorrectnesso

6、fthetheoreticalanalysisandalgorithm.压器隔离的逆变器，并且在低功率(小于5kW)的场KEYWORDS:photovoltaic(PV)systems;transformerless合下得到了广泛的应用。然而，由于没有变压器隔full-bridgeinverter;modulationmode;common-modecurrent;离，光伏阵列模块和电网之间存在电气连接。如DCcomponents果逆变器具有可变的共模电压，在光伏阵列模块摘要：单相无变压器型全桥并网逆变器由于体积小、效率高、和地之间会产生漏电

7、流，威胁人身安全，并产生电造价低，被广泛地应用于低功率光伏并网系统中。在双极性磁干扰。脉宽调制方式下，全桥逆变器的共模电压恒定，不产生共模电网公司不希望将有较大输出直流分量的逆电流。但此调制方式不能消除输出电流的直流分量。为此，变器连接到电网上，因为注入电网直流分量可以使提出一种新的控制算法来抑制直流分量的输出。该算法使用变电所变压器工作点偏移，导致变压器饱和；增加2个补偿环节分别抑制由于调制脉宽不对称和并网电流检电网电缆的腐蚀；导致高的初级电流峰值，可能烧测误差导致的直流分量，无需增加外围硬件电路，且所增加毁输入保险，引起断电；甚至可以增加

8、谐波分量。的环节只占用很少的控制芯片资源。实验结果证明了理论分析和算法的正确性。为了消除直流分量，一种可能的方法是在逆变器中加入一个隔直电容，并且这个电容在50Hz