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摘要：与单相系统不同，三相光伏系统中任意一相直流注入将会引发其他相电流中出现直流分量。为了解决该问题．探讨了基于虚拟电容的同步旋转坐标系控制方案，并进行了理论分析。在此基础上，提出一种基于虚拟电容解耦的同步旋转坐标系控制方案，实现了直流注入的有效抑制。为进～步简化控制结构，提出一种坐标系控制方案，不仅便于工程实现，还可有效抑制直流注入。最后通过仿真和实验验证了所提方案的有效性。
关键词：逆变器；光伏并网；直流注入；虚拟电容

1 引言
近年来，世界范围的光伏发电得到了迅速的发展和应用。1999～2011年间，光伏发电系统容量快速增长，其中以并网型光伏系统为主。为了提高并网型光伏系统效率，可采用无变压器非隔离系统结构，然而该方案容易引发光伏系统直流注入问题。就目前来看，直流注入抑制方法可分为直接法和间接法两大类。文献提出一种基于虚拟电容概念的单相光伏并网逆变器直流注入控制方法，只需修改软件控制程序，无需安装额外电容，降低了系统成本，提高了系统可靠性。值得注意，上述研究均针对单相光伏系统，而对于三相光伏系统的直流注入抑制问题目前未见文献报道。
在此通过分析发现，三相中任意一相电流中的直流注入将会导致其他相电流中出现直流分量，为了消除三相并网电流中的直流分量，探讨了3种控制方案，并进行了仿真和实验研究。

2 系统控制方案
图1示出典型的三相光伏并网逆变器原理，其中直流母线电压Ud由光伏电池经过DC／DC升压提供，ua，ub，uc为三相桥臂端电压，ea，eb，ec为三相电网电压。电感L用于滤除开关谐波，通过适当控制使并网逆变器输出与电网电压同频同相的正弦波，实现单位功率因数并网运行。

与单相光伏系统不同，三相光伏系统中任意一相电流中的直流注入将会导致其他相电流中出现直流分量。为了阐述其原理，将图1进行简化可得图2所示直流注入原理图。

由图可见，若a相并网电流中含有直流分量，根据电路原理可知b，c相电流中将出现直流分量。当三相电感值相同时，b，c相中的直流分量是a相直流分量的1／2。为了消除三相并网电流中的直流分量，首先探讨虚拟电容控制策略的可行性。与单相光伏系统不同，三相光伏系统通常采用同步旋转坐标系PI控制。引入单相系统虚拟电容控制策略后的控制框图(方案1)如图3所示，然而，该方案无法有效抑制直流注入。其原因是，同步旋转坐标系下电容将出现耦合项ωC，若要实现三相系统虚拟电容概念，必须考虑ωC。

关键词： 逆变器 光伏并网 直流注入 虚拟电容