光伏直流分量怎么产生的

光伏直流分量怎么产生的

直流电流注入电网会产生极大危害。直流电流注入电网，首先影响的就是各级变电站中的变压器设备。直流电流的注入会引起变压器的直流偏磁。直流偏磁导致变压器励磁电流和谐波电流的急剧增加，可能引起变压器铁心磁饱和，导致铁心的磁致伸缩。同时在周期性变化的磁场作用下，硅钢片会改变尺寸，引起振动和噪声；而磁致伸缩产生的振动是非正弦波的，变压器噪声的频谱中含有多种谐波分量，并且随着磁通密度的增大而增大。直流偏磁引起的高振动对变压器的危害很严重，可能会引起变压器内有关部件的松动，进而威胁变压器的安全运行。由直流偏磁引起的谐波电流是危害性很大的偶次谐波电流，电能质量规范中有关偶次谐波电流的规定比奇次谐波更加严格。直流电流并入电网，还可能直接供应给交流负载，直流分量会造成电流的严重不对称，损坏负载。
据西安都安光伏发电公司了解到在理想情况下，逆变器的输出电压和输出电流都是标准的交流信号，不存在直流分量问题，因此在并网逆变器的设计中往往忽略这方面的问题。而工程实际中，直流分量注入已经成为光伏并网发电装置的一个重要指标。IEEE Std 929-2000和IEEE Std1547-2003明确规定，并网发电装置向并网注入的直流电流分量不能超过装置额定电流的0.5%。
逆变器的输出电流中直流分量的原因有两种类型：一种是可控的，另一种是不可控的。以电压型逆变器为例，由于同一半桥上下两个器件不能同时导通，为此通常要在开关信号中加入死区时间，即让需要关断的器件先关断，关断以后再开通需要开通的器件。死区时间的加入，使原本应该完全互补工作的两个器件实际上并非完全互补，这就造成了输出电压/电流的不平衡，也就产生了直流分量。上述例子是电压型变流器，对于电流型变流器也存在类似问题。电流型变流器为了保证直流侧电感有续流通道，电流型变流器同一半桥上下两个器件在换流时刻还必须同时导通一定时间，即所谓叠流时间，叠流时间也同样会产生直流分量。这种由死区(叠流)时间造成的直流分量可以通过减小死区(叠流)时间或采用无死区(叠流)工作方式加以抑制乃至消除，因此这种类型的直流分量是可以控制的。除了死区以外，基准信号中的直流偏置、控制电路中运算方法器的零漂等都属于这种造成直流分量的原因。
在理想情况下，各开关器件的动静态工作特性完全一致，电路中的线路阻抗也完全对称，没有寄生参数和寄生电磁场的影响。而在工程实际中，上述理想状态是根本不存在的。最典型的就是器件特性的分散性。即使是同一流水线上同一批次生产的两只器件，也不可能做到其动静态特性完全一致。