基于功率預測的光伏微逆變器低頻電流紋波抑制策略

闞加榮, 潘曉明， 王 銳, 吳云亞, 吳冬春, 劉丹丹

(1. 鹽城工學院電氣工程學院, 江蘇省鹽城市 224051; 2. 國網蘇州供電公司， 江蘇省蘇州市 215004)

0 引言

環境污染和化石能源的逐漸枯竭要求采用無污染、低成本的可再生能源。目前,全球各國政府相繼出臺關于可再生能源發展的各項政策[1-2]。

光伏微逆變器(photovoltaic micro-inverter,PM)直接作為電池板與電網的接口裝置集成在電池板背面,其安裝方便,可熱插拔,冗余性能好,受到廣泛研究[3-5]。

PM的常用拓撲是小功率電路,如以反激[6]或正激[7-8]電路為基礎構建形成,隨著單塊光伏電池功率的逐漸增加,一般采用交錯并聯變換器實現擴容[9]。光電轉換效率的提升使得單塊光伏電池的功率越來越大,可以預見,今后的單塊電池功率將持續增加,而單個正激、反激型電路僅在合適的功率范圍內才能高效變換,在光伏電池輸出功率持續增加的背景下,需要多臺正激或反激電路交錯并聯,這大大增加了電路的復雜性和成本。因此,出現了以橋式電路為基礎的PM[10-11],一般采用變壓器原邊全橋+副邊周波變換器的結構[11],但這類拓撲會引起開關管電流應力較高。

光伏交流模塊是將PM和單塊光伏電池進行集成,PM的壽命與光伏電池壽命匹配是一項基本要求,PM的功率解耦通常由電解電容實現,而電解電容正是制約PM壽命的關鍵,采用容值較小、壽命更長的薄膜電容代替電解電容是常用的方法。由于電網側的功率瞬時波動會反向傳導至輸入側,這就需要在PM中增……