光伏并网逆变器防逆流功能的

PSIM

仿真研究

【摘要】提出了一种集成在光伏并网逆变器内部的防逆流方案，并进行了

PSIM 建模仿真，

仿真结果验证了该方案的有效性。

 

　　【关键词】光伏并网逆变器；防逆流；

PSIM 仿真 

　　引言

[1-2] 

　　在光伏发电并网系统设计中，为保护市电网不受任何影响和冲击，需要防止光伏系统
电力不馈入市电网，称为防逆流。所谓逆流，是指当光伏系统产生剩余电力时将该电能送入
市电网。本文提出了一种集成在光伏并网逆变器内部的防逆流方案，并通过

PSIM 建模仿真

验证了所提方案的有效性。

 

　　

1.光伏并网发电系统防逆流点的选择[3] 

　　

1.1 防逆流系统的通常工作方式 

　　

1）防逆流的监测方式 

　　正向功率监测：正向功率小于设定值时触发防逆流动作

 

　　正向电流监测：正向电流小于设定值时触发防逆流动作

 

　　逆向功率监测：逆向功率大于设定值时触发防逆流动作

 

　　

2）防逆流的动作方式 

　　切断并网点：直接切断光伏系统与电网的连接来避免逆流

 

　　停止逆变器工作：通过逆变器控制回路停止其工作来避免逆流

 

　　降低逆变器功率：通过逆变器控制回路降低其功率来避免逆流

 

　　

1.2 防逆流监测点通常设置的位置 

　　防逆流监测点的位置选择依据为：

 

　　

1）光伏并网发电系统并网点的上级回路 

　　

2）监测点下端负载容量尽量大（如主变压器低压侧） 

　　

3）监测点与光伏系统距离在可靠通信距离以内 

　　

2.光伏并网逆变器防逆流方案[4] 

　　本文以

500kW 光伏并网逆变器为例，对防逆流方案进行介绍。防逆流方案集成在光伏

并网逆变器内部，监测方式采用逆向功率监测，动作方式采用降低逆变器功率。图

1 所示为

500kW 光伏并网逆变器防逆流电气控制框图。检测交流电网供电回路三相电压、电流，三相
电压、电流各对应相分别作乘后相加，其和经剪切频率为

50Hz 的低通滤波器滤波得到功率

直流量，该功率直流量与给定逆向功率设定阀值

Panti_ref 作差，其差值经比例系数 k 后送

给电压外环。如果电网供电回路逆功率大于

Panti_ref，防逆流控制立即降低光伏并网逆变器

的输出功率。

 

　　

3.光伏并网逆变器防逆流方案 PSIM 仿真 

　　根据

500kW 光伏并网逆变器防逆流电气控制框图，建立了相应 PSIM 仿真模型，如图

2 所示。为了验证该方案的有效性，又建立了 500kW 光伏并网逆变器不带防逆流功能的
PSIM 仿真模型，如图 3 所示。 
　　图

4 为光伏并网逆变器防逆流功能仿真波形图。图 5 为光伏并网逆变器不带防逆流功能

仿真波形图。图

4、图 5 中，仿真波形从上至下依次为：逆变器输出的功率 POWER_inverter、

负载消耗的功率

POWER_load、电网吸收的功率 POWER_grid。由图 4、图 5 可以看出，增加

了防逆流功能后，逆变器的输出功率降低了，使得逆流到电网的功率大大减小了，从而验
证了防逆流方案的有效性。