李 朵，蒋 晨，陈 敏，钱照明

（浙江大学 电气工程学院，杭州 310027）

引言

微型逆变器具有能量利用率高、可扩展性好、安装成本低、易于维护等优点，也发展为光伏并网发电系统的热点[1，2]。微型逆变器通常安装在光伏组件（PV panels）的背面，或者与单个光伏组件集成为“AC 模块”（AC-Module），这就希望逆变器能具有与太阳能电池板相匹配的寿命。

众所周知，光伏组件在每一光照和稳定条件下都会产生特定的功率，而传输到电网的瞬时功率却含有两倍工频的功率脉动。这是单相并网逆变器中普遍存在的瞬时功率不匹配的现象。通常，将大容量的电解电容并联在光伏组件两侧，用于平缓逆变器输入电压和平衡逆变器的瞬时输入输出功率，也就是功率解耦。然而电解电容的寿命在105℃的工作条件下只有1000～7000 h，这远远低于光伏组件的使用寿命[1，2]。因此，电解电容极大地缩短了逆变器系统的整体寿命，也降低了光伏并网系统的可靠性。

如今，国内外研究发展了多种功率解耦技术，使得所需的电容容量大大减小，从而使用小容量、长寿命的电容如薄膜电容，来替代电解电容，以支撑逆变器的整体使用寿命。

1 功率解耦的原理

在微型逆变器系统中，在一定的温度和光照条件下，光伏组件输出恒定的功率，Ppv，记为：

其中Vpv和Ipv分别为光伏组件的输出电压和电流。注入电网的正弦电流为iac（t），电网电压为vac(t)，则逆变器的瞬时输出功率pac(t)为：

其中ω为电网的角频率。考虑到单位功率因数的要求，令注入电流与电网电压相位相同。……