直流分量对电网的影响及抑制策略

(3)开关管特性差异引起的直流分量 开关管在某种程度上是存在一定差异的如导通时饱和压降的不同关断 时存储时间的不一致。

电力变压器是电力系统中非常重要的设备它是否正常运行将直接影响电网电能的传输和用户用电质量， 直流分量的危害 直流分量注入电网会对电网设备造成极大的危害主要表现为对电力变压 器的严重影响，由于变压器噪声频率发生变化可能会因某一频率与变压器结构部件发生共振使噪声增大，光伏并网逆变器输出交流电中直流分量的来源主要为以下几个方面，。

若要减小基波在电容上的损耗需要选择容量非常大的电容这就导致整个设备的体积和重量上升同时也增加了成本严重的是会降低系统的传输效率。

(4)脉冲分配和死区形成电路引起的直流分量 如果开关管死区时间不一致则其导通时间也不一致损耗也不一致从 而导致逆变器输出交流电中含有直流分量，检测所用传感器一般为霍尔传感器霍尔元件会存在非常小的零点漂移但是由于反馈的系数很小所以因此所产生的直流分量不可忽略，直流偏磁对变压的危害第一个方面是导致变压器磁芯每隔半个周期出现一次严重磁饱和导致励磁电流严重畸变、谐波含量增大、变压器损耗增加进而引起电压降低电力系统不能正常运行， (2)控制系统中反馈电路中运算放大器的零点漂移引起的直流分量 在逆变器控制过程中需要采样电路对逆变器的电压、电流进行采样反馈，另外AD转换器中的运算放大器也会有零点漂移的现象同霍尔传感器一样也会令逆变器输出交流中存在直流分量，但是交流基波电压流过电容会在电容上造成极大的损失，直流分量注入电网会引起直流偏磁这是影响变压器运行的根本原因，采用电流闭环控制逆变器输出的电流波形与给定正弦信号波形基本一致在器件都是理想的情况下电流内环可以等效成受控比例放大器这样即使基准正弦波中存在很小的直流分量输出交流电流中也会形成较大的直流分量， 直流分量的并网标准 理论上逆变器只输出交流电而实际上电流中会夹杂着少量的直流分量这些直流分量会对电网设备造成严重危害，直流偏磁会引起变压严重磁饱和此时变压器的铁芯工作在 饱和区导致变压的漏磁通增加并输出较大谐波，随着新能源产业的迅猛发展世界各国也随之陆续出台了诸多的相关技术要求 对于隔离型光伏并网系统中允许最大直流电流 额定电流的1% 对于非隔离型光伏并网系统中允许最大直流电流 额定电流的1% 直流分量产生的原因和危害直流分量产生的原因 直流分量产生的根本原因是逆变器输出的PWM波中夹杂有一定的直流分 量最直接的表现就是电流正弦波零点偏移， (1)基准正弦波中含有直流分量 正弦波产生电路一般由放大电路、正反馈网络、选频网络和稳幅电路四部 分组成， 直流分量的抑制方法虚拟电容控制策略抑制直流分量 电容具有隔直的作用若将电容直接串联在逆变器输出端即可隔离掉直流 分量，进而导致电网电压跌落严重时会令整个电网崩溃。

(1)噪声和振动增大，这些差异引起开关管导通状态与预期的不一致进而 可能引起输出PWM波的正负波形不对称导致输出交流电流中存在直流分量，第二个方面是引起变压器严重磁饱和此时将会使正常情况下在铁心中闭合的磁通部分离丌铁心即漏磁通增加使变压器金属结构件中的杂散损耗增加可能导致其过热破坏绝缘损坏变压器或降低其使用寿命， (2)谐波增大，同时变压器运行在磁饱和状态会产生极大的噪声和振动，所以在选择开关管的时候要尽可能的选择性能相似的开关管，直流偏磁会引起变压严重磁饱和变压器功率因数下降 无功损耗增加，变压器的噪声主要来自铁心的磁致伸缩磁致伸缩产 生的振动是非正弦的所以噪声的频谱含有多种谐波分量。

控制系统的传递函数 式中G(s)是电流调节器传递函数 其传递函数为 ，由于模拟元器件自身特性存在差异以及其中运算放大器自身的零点漂移都会令所发正弦波存在一定量的直流分量，开关管的驱动信号不一致也会引起脉宽调制波周期积分不为零进而产生直流分量。

首先通过电压、电流传感器直接检测逆变器输出的电压和电流再在经过AD转换器将采样的得到模拟量转换成数字量送到CPU， (3)无功损耗增加。