单相光伏并网逆变器100 Hz振荡的分析与抑制

两级式光伏逆变系统中，DC／AC级是DC／DC级的负载，母线电压的振荡即为Boost电路负载的振荡。当电感电流连续时，母线电压udc(t)与电池电压upv(t)的关系可表示为：
    udc(t)=upv(t)／(1-D)         (5)
    当电感电流断续时，udc(t)与upv(t)的关系为：
    udc(t)=(D+△)upv(t)／△      (6)
    式中：D为Boost电路占空比；△为电流断续时电感电流的下降时间。
    可见，udc(t)振荡时，输入电压也存在振荡，从而电池板运行工作点也是振荡的，会影响光伏系统性能。图2为光伏逆变系统中100 Hz振荡示意图。

4 抑制策略
    要抑制母线电压振荡对系统DC／DC级的影响，可采用如图3所示前馈补偿算法，在开关管占空比D上增加一个分量来实现，即：
    D=D0+△D      (7)
    式中：D0为MPPT控制器输出占空比；△D为补偿占空比。

    若能使以下两种情况：①假定母线电压不存在振荡时；②实际系统中母线电压振荡时，加入补偿后电池板运行工作点一致，则说明补偿算法达到了预期目标，消除了母线电压振荡对电池板运行工作点的影响。以电感电流为中间变量，分电感电流连续模式(CCM)和电感电流断续模式(DCM)来寻找合适的方法使情况①，②电池板电压、电感电流相同，则保证了电池板运行工作点一致。
    (1)CCM在一个Boost控制周期T内分析电感。情况①时D无补偿，电感电流的增量为：


5 实验
    在3 kW光伏逆变器上进行实验。由于实验条件受限，输入功率小，在此次实验验证中经1：3隔离变压器升压后并入电网。采用逆变电压环控制，控制芯片为dsPIC33F506，母线电容、输入电容、Boost电感、滤波电感、DC／DC和DC／AC控制频率一致，MPPT采用扰动观测法。