[發明專利]一種單相光伏逆變器無功控制方法及電路

有效

• 申請號: 201210104226.7
• 申請日: 2012-04-10
• 公開（公告）號: CN102856916A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 崔大龍;郭海亞;邢波
• 申請（專利權）人: 北京昆蘭新能源技術有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01;H02M7/5387
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;朱世定

1.一種單相光伏逆變器無功控制電路，

其包括母線電壓支撐電容、單相全橋逆變電路、濾波電感、EMC濾波電路、采樣電路、功率開關管驅動電路以及DSP；

其中，

母線電壓支撐電容包括第一電容；第一電容的正極與單相全橋逆變電路的第一輸入端相連；第一電容的負極與單相全橋逆變電路的第二輸入端相連；

單相全橋逆變電路，其包括四個IGBT開關管——第一功率開關管、第二功率開關管、第三功率開關管、第四功率開關管，及四個二極管——第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管；其中，所述的四個二極管——第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管，分別反向并聯于所述的四個IGBT開關管——第一功率開關管、第二功率開關管、第三功率開關管、第四功率開關管的兩端；即第一二極管反向并聯于第一功率開關管的兩端；第二二極管反向并聯于第二功率開關管的兩端；第三二極管反向并聯于三功率開關管的兩端；第四二極管反向并聯于第四功率開關管的兩端；所述的四個IGBT開關管——第一功率開關管、第二功率開關管、第三功率開關管、第四功率開關管，分別具有一源極及一漏極；所述的第一電容的正極與所述第一功率開關管的漏極、所述第三功率開關管的漏極相連；所述的第一電容的負極與所述的第二開關管的源極、所述的第四開關管的源極相連；所述第一開關管的源極與所述的第二開關管的漏極電性相連后，作為所述的單相全橋逆變電路的第一輸出端；所述第三開關管的源極與所述的第四開關管的漏極電性相連后，作為所述的單相全橋逆變電路的第二輸出端；

濾波電感包括第一電感、第二電感；第一電感的第一端與單相全橋逆變電路的第一輸出端相連；第二電感的第一端與單相全橋逆變電路的第二輸出端相連；第一電感的第二端與EMC電路濾波電路的第一輸入端相連；第二電感的第二端與EMC電路濾波電路的第二輸入端相連；

采樣電路包括三個輸入引腳，分別與單相全橋逆變電路的第一輸入端、EMC電路濾波電路的第一輸入端和EMC電路濾波電路的第一輸出端相連；采樣電路還包括三個輸出引腳，分別與DSP的三個輸入引腳相連，分別輸出如下信號：直流母線電壓Ubus，電網電壓Uac、電網電流Iac；

DSP包括PLL控制模塊、電壓外環PI控制模塊、電流內環PI前饋控制模塊和正弦PWM發波控制模塊，

其中，PLL控制模塊的輸入是電網電壓Uac，PLL控制模塊的輸出為與電網電壓Uac同步相位換算值sin(ωt+θ)，其中，θ為電網電流Iac與電網電壓Uac之間的相位角偏差；

正弦PWM發波控制模塊的輸入包括PWM發波控制輸入調制波Upwm、電網電壓Uac、給定的三角載波Uc；正弦PWM發波控制模塊的輸出是四路PWM信號PWM1′、PWM2′、PWM3′、PWM4′；

DSP包括三個輸入引腳，分別輸入如下信號：直流母線電壓Ubus，電網電壓Uac、電網電流Iac；DSP包括四個輸出引腳，分別輸出四路PWM信號PWMI′、PWM2′、PWM3′、PWM4′；

所述的功率開關管驅動電路包括四個輸入引腳，其與DSP的四個輸出引腳分別相連；所述的功率開關管驅動電路包括四個PWM輸出引腳，其與所述的單相全橋逆變電路中的四個IGBT開關管——第一功率開關管、第二功率開關管、第三功率開關管、第四功率開關管的柵極分別相連，分別輸出PWM信號PWM1、PWM2、PWM3、PWM4；

其特征在于：

所述的單相光伏逆變器無功控制電路中，DSP的電壓外環PI控制模塊的輸入是直流母線電壓Ubus與直流母線電壓控制給定量Ubus′的差值，電壓外環PI控制模塊的輸出是電壓外環輸出量Im；

所述的單相光伏逆變器無功控制電路中，DSP的電流內環PI前饋控制模塊的輸入是電流內環電流給定量Ig與電網電流Iac的差值；其中，所述的電流內環電流給定量Ig＝Im*sin(ωt+θ)；電流內環PI前饋控制模塊的輸出是U1；

所述的單相光伏逆變器無功控制電路中，DSP的正弦PWM發波控制模塊的輸出是四路PWM信號PWM1′、PWM2′、PWM3′、PWM4′；DSP的正弦PWM發波控制模塊的輸入包括PWM發波控制輸入調制波Upwm、電網電壓Uac、給定的三角載波Uc；其中，所述的PWM發波控制輸入調制波Upwm，是電流內環PI前饋控制模塊的輸出U1與電網電壓Uac的和；

所述的單相光伏逆變器無功控制電路中，作為DSP的正弦PWM發波控制模塊的輸入信號之一的所述的PWM發波控制輸入調制波Upwm，是電流內環PI前饋控制模塊的輸出U1與電網電壓Uac的和；

DSP的正弦PWM發波控制模塊的輸入信號還包括電流內環電流給定量Ig。