[发明专利]基于纹波功率转移的单相光伏并网逆变器及调制控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于纹波功率转移的单相光伏并网逆变器及调制控制方法。

背景技术

光伏系统直流电压纹波会引起以下问题：1)纹波电压会导致电容温度升高，是导致电容器损坏的最重要因素；2)直流电压纹波导致电压外环控制量中包含谐波成分，这些谐波成分不仅不能维持直流电压的稳定，而且导致电流内环的参考信号存在低频谐波扰动；3)对于光伏系统流控制环，即使参考电流中低频扰动得到抑制，在调制层面，直流侧电压纹波对电流跟踪控制性能的影响也无法忽略。

一、理想情况下单相桥式光伏逆变器直流电压纹波分析

传统单相桥式光伏逆变器的拓扑结构如图1所示，令电网电压u_s为

u_s(t)＝U_scos(ωt)      (1)

式中U_s为电压峰值，ω为电压角频率。

以单位功率因数并网时，并网电流i_s为

i_s(t)＝I_scos(ωt)      (2)

式中I_s为并网电流峰值。

图2所示逆变器输出至电网的瞬时功率p_g为

pg(t)=ug(t)×ig(t)=UsIs2(1+cos2ωt)---(3)]]>

由式(3)可以看出逆变器输入到电网的瞬时功率含有直流分量和交流分量两个部分：交流分量的幅值为U_sI_s/2，频率为电网频率的两倍；直流分量的数值为U_sI_s/2。

逆变器交流侧电感L的瞬时功率P_L可表示为

PL1=-12ωLIm2sin(2ωt)---(4)]]>

忽略逆变器功率器件及二极管D的损耗，根据功率守恒，得到光伏阵列的输出功率瞬时值P_pv等于逆变器输出侧瞬时功率p_g与交流侧电感L的瞬时功率P_L的和，即