跟着非阻隔型光伏并网逆变器的广泛应用，直流注入问题也日益遭到重视，IEEE Std 929-2000规则直流注入有必要小于体系额定电流的0.5%。将直流注入发生的原因分为两种类型：丈量器材输入失调导致的平移型直流注入和丈量器材的非线性形成的非线性直流注入，并别离提出了应对办法。针对平移型的直流注入问题，提出了通过一个直流重量积分补偿环节来按捺逆变器操控算法中偏移型直流重量，该直流按捺算法无需添加外围硬件电路，且只占用很少的操控芯片资源。针对非线性直流注入问题，做出了定量剖析，为丈量元器材非线性度方针的挑选供给了的参阅价值。最终将上述直流按捺算法应用于无差拍并网操控中，并在Matlab/Simulink进行了仿真剖析，成果验证了理论剖析和算法的正确性。
严峻的动力局势和生态环境的压力要求各国大力开发使用可继续的清洁动力。太阳能在很多使用方式中具有环保清洁、蕴藏丰厚、散布广等优势，已经成为当时世界上可再生动力的重要组成部分。世界各国纷繁出资研制，大力拓宽光伏发电商场，促进了光伏并网发电并网技能的进一步进步，使其成为当时最具开展前景的新动力技能之一。依据中国光伏工业开展的需求，中国光伏工业开展“十二五”方针已进行新的调整，从之前发布的光伏发电装机容量21 GW，扩大到35 GW。国家还将出台对光伏工业在上网、补助等方面的支撑方针。光伏发电将成为未来的代替动力之一，建造大规模的并网光伏体系是必定的挑选。
非阻隔型的光伏并网逆变器因为其省去了工频变压器而具有重量轻、功率高、体积小、本钱低一级优势，成为光伏并网逆变器开展的干流方向。因为没有低频或许高频的阻隔变压器，非阻隔型的光伏并网逆变器关键性技能之一是并网直流电流的按捺。并网逆变器操控电路中丈量元器材存在零点漂移、器材自身的非线性特性，开关管自身及驱动电路不一致等问题，形成了逆变器输出电流中发生直流重量。电力体系不允许将有较大输出直流重量的逆变器连接到电网上，因为注入电网直流重量会使变电站变压器作业点偏移，导致变压器饱满;添加电网电缆的腐蚀;导致较高的初级电流峰值，或许焚毁输入稳妥，引起断电;乃至或许添加谐波重量。IEEE Std 929-2000中规则光伏体系并网电流中直流重量有必要小于体系额定电流的0.5%。因而，研讨光伏并网直流注入问题具有重要的现实意义。
本文首要详细剖析了单相光伏并网体系发生直流重量注入的原因，针对偏移型直流注入提出一种通过积分补偿环节有用按捺并网直流注入的算法，并将其应用到无差拍电流操控逆变器中，完结了对并网偏移型直流重量进行按捺。针对非线性直流注入问题，定量的剖析了丈量元器材的非线性对并网电流直流重量注入的影响，为挑选丈量元器材非线性参数的考虑供给了参阅。
1 非线性直流重量发生的原因及按捺办法
1.1 非线性直流重量发生的原因
光伏并网算法的完结需求实时采样并网电流、电网电压等正弦量，但是采样所用到的霍尔电流电压互感器、后级的模仿扩大电路都存在必定的非线性特性，输出与输入信号之间的联系不是一条具有固定斜率的直线。关于输入的正弦波形，输入信号起伏不一起，扩大倍数会不同，这将导致所丈量的正弦波形发生畸变，发生直流重量。
图1 为针对元器材非线性直流注入的原理剖析，图1(a)中曲线2 为某丈量电路所用扩大器的抱负特性曲线，因为其存在非线性特性，实践的特性曲线为图1(a)中曲线1,关于不同幅值的输入信号扩大倍数也不同。若需求采样的波形如图1(b)，图1(c)中曲线2与曲线1别离表明为抱负输出波形与考虑器材非线性之后的实践输出波形，丈量元器材的非线性形成输出信号Zi变成了上大下小的失真波形，然后形成直流重量的注入。
1.2 丈量器材非线性度带来直流重量的定量剖析
非线性原因导致了逆变器输出中存在直流电流，若不采纳恰当办法，该直流电流将注入电网，引起电网的直流注入问题。针对非线性的直流注入问题，往往需求依据非线性特性方程来补偿非线性，但这个特性厂家一般不供给，而只给出非线性度方针。选用输入/输出的特性曲线与抱负曲线的最大差错为ΔYi(max)，用Δi(max)/|Y|来衡量元器材的非线性度。
本文结合无差拍操控算法，对元器材的非线性度进行拟合仿真，并研讨了丈量电路非线性度对输出直流重量的影响。建立并网额定电流为16 A依据无差拍操控的逆变器，首要研讨丈量电路非线性度的巨细对直流重量注入的影响，选用二次曲线拟合元器材的非线性度的巨细，因为实践规划丈量电路时，丈量电流与电压的元器材往往选用一个公司的产品，这儿假定丈量电流与电压的电路具有相同的非线性特性。丈量成果见表1.
图1 丈量元器材非线性直流重量的发生
表1 丈量元器材非线性度带来的直流重量%
从表中能够看出，跟着元器材非线性度的增大，输出直流重量的巨细也随之添加。IEEE Std 929-2000规则直流注入有必要小于体系额定电流的0.5%，当丈量元器材的非线性度小于0.3%时能够根本满意IEEE Std 929-2000的规则。
2 偏移型直流重量发生的原因及按捺办法
2.1 偏移型直流重量发生的原因
并网逆变器操控电路中一般都需求丈量电网电压、并网电流等参数，所用丈量元器材往往存在输入失调的问题，导致了所丈量的正弦波形全体向上或许向下偏移。成果是：因为丈量发生的直流重量将被带入到逆变器的操控算法中，将引起操控器的差错，最终使逆变器的并网电流中含有直流重量。
图2为针对偏移型直流注入的原理剖析，图2(a)中曲线2为某丈量电路所用扩大器的抱负特性曲线，因为其存在输入失调，实践的特性曲线为图2(a)中曲线1，较之于抱负特性曲线向上偏移100 mV。若需求采样的波形如图2(b)，(c)中曲线1与曲线2别离表明为抱负输出波形与考虑输入失调后的实践输出波形，丈量元器材的输入失调形成采样得到的正弦波全体上移。
图2 丈量元器材偏移型直流重量的发生
光伏并网算法的采样电路中扩大器存在输入失调，如图2(b)中所示。本文结合无差拍操控算法，对偏移型直流注入进行仿真剖析，定量的研讨了元器材输出失调发生的直流重量。建立并网额定电流为16 A依据无差拍操控的逆变器，首要研讨丈量并网电流与电网电压的元器材失调巨细对直流重量注入的影响。实践规划丈量电路时，丈量电流与电压的元器材往往选用一个公司的产品，这儿假定丈量电流与电压的电路具有相同的输出失调。得到的丈量成果如表2所示。
表2 元器材输入失调对直流重量的影响
从表2中能够看出，跟着元器材输入失调的增大，输出直流重量的巨细也随之添加。当丈量元器材的输出失调小于10 mV/5 V时，直流重量的注入小于0.5%。为了处理因为元器材偏移型直流重量的注入，提出一个积分补偿环节来按捺直流注入，这儿以无差拍操控为例介绍该办法。
2.2 偏移型直流重量按捺的办法
2.2.1 无差拍操控原理
光伏发电简略遭到外界环境如光照、温度等影响，要求逆变并网电流操控技能具有杰出的动态呼应功能。无差拍操控是一种数字化的操控办法，其优势就在于杰出的动态功能，操控进程无过冲，具有非常快的暂态呼应。
图3为无差拍电流操控原理图，DC为光伏电池输出通过BOOST 升压电路得到的直流电压，其值约为380 V。VT1~VT4组满足桥逆变器完结将光伏电池输出的能量传送到电网的使命。L 和C 组成一个滤波器，首要用于滤除因为开关管高频通断而发生的谐波电流的注入，R 为线路的等效电阻。因为电网电压在必定范围内安稳，操控逆变器输出的电流与电网电压同相位，即其功率要素为1,即能完结最大功率的运送。
图3 无差拍电流操控原理图
2.2.2 偏移型直流重量按捺算法
无差拍操控的思路是依据当时采样周期电路的状况来猜测下一周期开关器材的占空比，然后发生PWM波操控开关管的通断，为了处理因为丈量元器材的零点漂移所带来的偏移型直流注入问题，如式(1)所示在电流操控环节参加一个电流补偿KI×Iε，每个正弦波周期对注入的直流重量进行按捺，直到Iε =0 到达安稳状况，试验证明该办法简略有用，具有很好的暂态呼应和稳态呼应：
式中：为电网电压在第k +1 次采样周期的平均值;TS 为功率器材的开关周期;N 为每个周期的采样次数;iL (k) 为第k 次周期电感电流的采样值;iref(k +1) 为电感电流在第k +1周期的参阅值;udc 为升压级输出的直流电压。
图4 一个周期内的电流波形
假定图4为一个周期内滤波电感电流的抱负波形，周期为T,每周期采样次数为N,该直流按捺算法只需求对称提取接近峰值邻近大约20个点(N=200时)，如图4中灰线条所框起来的部分：
iε =iL(i) +iL(i +1) +…+iL(i +20) +iL(N -i -20) +…+iL(N -i) (3)
假如iL(i)中不含直流重量，由图4 可知：iL(i) =-iL(N -i -20) ,iL(i +1) =-
