《变压器直流偏磁对光伏并网逆变器的影响及抑制方法》.pdfVIP

2013 年 12 月 电 工技术 学 报 Vo 1.28 No. 12 第 28 卷第 12 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Dec. 2013 变压器直流偏磁对光伏并网逆变器的 影响及抑制方法 王 翔郝瑞祥王 剑 北京交通大学电气工程学院 北京 100044 摘要 变压器直流偏磁会导致励磁电流出现较大畸变。 对于工频隔离型光伏并网逆变器， 其 输出特性受变压器直流偏磁的影响很大， 因此在设计控制策略时必须设法消除逆变电流中的直流 分量。 提出了一种基于比例-积分.谐振 PIR 控制的电流控制策略， 实现零稳态直流输出。 实验 结果表明了该控制策略的有效性。 关键词: 变压器 直流偏磁 光伏井网逆变器 PTR 控制 中图分类号: TM615 Research on the Impact of Transfor mer DC Bias on PV Grid-connected Inverter and Restra inin g Method U也ng Xiang Hao Ruixiang Wt ng Jian Beijing Jiaotong University Be让ing 100044 China Abstract DC bias of tran sformer will cause excüation current remarkably distorted. The output of PV grid -connected inverter with fundamental -frequency isolation is affected by the DC bias of tran sformer seriously. Therefore , it s necessary to eliminate the DC component of the inverter output current when des igning the control strategy. A method of current control ba sed on the proporti on- integration-resonance PI R control is pres巳nted for zero steady state DC output. The experimental results show th巳 validity of the control strategy. Keyw or d s: Tran sformer , DC bias , PV grid-connected inverter, PIR control 前，国内外文献就变压器直流偏磁的相关问题进行 1 引言 了探讨飞 但对于逆变器输出受变压器偏磁影响的 研究还比较少。 工频隔离型是光伏并网逆变苦苦使用最多的一种 另外， 针对变压器直流偏磁的问题， 文献[6] 提 结构， 工频隔离变压器除了能进行电压匹配， 提高 出在逆变器输出端串联隔直电容， 消除注入隔离变 系统安全性外， 还能防止逆变器向 电网注入直流分 压器的直流分量。 但电容的加入不仅降低了逆变器 茧， 避免配电变压器饱和[ 1 1 。 理想情况下， 并网逆 的效率、 提高了戚本， 同时还降低了主电路的可靠 变器只输出交流电流。 但在实际应用中，逆变器的 性。 为此， 文献[7]提出采用虚拟电容法来克服在主 输出通常含有直流分量， 这可能会导致隔离变压器 电路中 串入电容器的不足。 然而虚拟电容值的选择 直流偏磁，从而严重影响并网电流的电能质量。 一 需要兼顾电流动态响应快但以及基波压降大小， 折 般来说， 相较于三相三柱式变压器， 单相变压器更 中考虑， 二者难以平衡。 也有文献提出， 检测逆变 容易受到逆变器输出直流分量的影响 21 。 因此，在 侧电流的直流分量， 再采用 PI 调节器加以消除 8 设计单相光伏井网系统时， 有必要对变压器的直流 的方法。 然而该方法街要计算逆变侧电流的周期平 偏磁现象进行研究， 同时找到相应的抑制措施。目 均值， 并对逆变指令进行反馈控制。 不仅调节速度 较慢， 而且有可能影响系统的稳定性。 iIJl:稿日 期 20 11 - 1 2- 20 改稍日 期 201 2-05-24 238 电工技术学报 2013 年 12 月 本文以一台 6kW 单相光伏并网逆变器样机为 若铁心无剩磁， 由式 1 和式 。 可得铁心 例。在深入分析变压器偏磁对逆变器输出影响的基 磁通为