[發(fā)明專利]一種可變開關(guān)頻率提高并網(wǎng)性能的方法

有效

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• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN102751742A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳四雄;曾春保;陳成輝
• 申請（專利權(quán)）人: 漳州科華技術(shù)有限責任公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及并網(wǎng)逆變器的控制方法，更具體地說是一種可變開關(guān)頻率提高并網(wǎng)性能的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的單相或三相開關(guān)頻率固定，不管采用單級性，雙極性、控制矢量或其他控制方法，其設(shè)定的高頻開關(guān)頻率均為固定一個頻率點，然而，針對并網(wǎng)性能指標，要求效率必須大于規(guī)定值，并網(wǎng)電流諧波要小于規(guī)定值。

光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)應(yīng)用中，由于太陽光照的不確定性，光伏并網(wǎng)發(fā)電的能量也是隨著光伏板上太陽光照強弱在不斷變化，也就是說光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率是變化的。在輸出功率比較小的情況下，此時并網(wǎng)電流諧波大，為了減少并網(wǎng)的電流諧波，通常在在開關(guān)頻率固定的情況下以增大LC濾波器來實現(xiàn)指標要求，但大的濾波器在輸出功率較大的情況下整機效率低，成本高，溫升差，整機可靠性低。為了解決上述問題，另一種傳統(tǒng)的解決方法就是固定一個開關(guān)頻率下以犧牲成本及通過折中的方式來滿足性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了避免上述現(xiàn)有光伏并網(wǎng)逆變器在并網(wǎng)應(yīng)用時所存在的不足之處，本發(fā)明提出一種通過實時檢測并網(wǎng)逆變器的輸出功率值，動態(tài)調(diào)整功率開關(guān)管的開關(guān)頻率值，提高光伏并網(wǎng)逆變器的整機效率。

本發(fā)明解決技術(shù)方案是：

實時檢測電網(wǎng)電壓值和并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流值，根據(jù)電網(wǎng)電壓值和并網(wǎng)電流值計算出并網(wǎng)逆變器的輸出功率值，根據(jù)并網(wǎng)逆變器的輸出功率值，動態(tài)調(diào)整并網(wǎng)逆變器的功率開關(guān)管的開關(guān)頻率值；按以下步驟：

步驟1：將并網(wǎng)逆變器的輸出功率值最低限和最高限的工作范圍劃分成至少兩個檔位，每個檔位對應(yīng)設(shè)定有功率開關(guān)管的開關(guān)頻率指令值；

步驟2：在當前控制周期內(nèi)，檢測電網(wǎng)電壓值和并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)電流值，根據(jù)電網(wǎng)電壓值和并網(wǎng)電流值計算出當前并網(wǎng)逆變器的輸出功率值；

步驟3：根據(jù)計算得到的當前并網(wǎng)逆變器的輸出功率值，確定當前并網(wǎng)逆變器的輸出功率值所處劃分的檔位所對應(yīng)設(shè)定的功率開關(guān)管的開關(guān)頻率指令值；

步驟4：將當前功率開關(guān)管的開關(guān)頻率值與當前并網(wǎng)逆變器的輸出功率值所處劃分的檔位所對應(yīng)設(shè)定的功率開關(guān)管的開關(guān)頻率指令值進行比較，若當前功率開關(guān)管的開關(guān)頻率值與當前并網(wǎng)逆變器的輸出功率值所處劃分的檔位所對應(yīng)設(shè)定的功率開關(guān)管的開關(guān)頻率指令值不相等，則在下一個控制周期并網(wǎng)逆變器的逆變過零點時，將功率開關(guān)管的開關(guān)頻率值調(diào)整到前一控制周期并網(wǎng)逆變器的輸出功率值所處劃分的檔位所對應(yīng)設(shè)定的開關(guān)頻率指令值。

其中，所述并網(wǎng)逆變器的輸出功率值為低值檔位，則所對應(yīng)功率開關(guān)管的開關(guān)頻率指令值為高值；所述并網(wǎng)逆變器的輸出功率值為高值檔位時，則所對應(yīng)的功率開關(guān)管的開關(guān)頻率指令值為低值。

當并網(wǎng)逆變器的輸出功率值位于所劃分其中一個檔位中時，持續(xù)一段時間后確定并網(wǎng)逆變器的輸出功率值位于該檔位。

在一具體實施例中，當并網(wǎng)逆變器的輸出功率值位于所劃分其中一個檔位中時，持續(xù)2-20秒后確定并網(wǎng)逆變器的輸出功率值位于該檔位。

本發(fā)明的一種可變開關(guān)頻率提高并網(wǎng)性能的方法可以采用硬件方式實現(xiàn)或采用軟件方式實現(xiàn)，還可以采用硬件和軟件結(jié)合的方式實現(xiàn)。

本發(fā)明的優(yōu)點：

(1)克服了傳統(tǒng)固定一個開關(guān)頻率下以犧牲成本及通過折中的方式來滿足并網(wǎng)逆變器性能的方法；

(2)通過調(diào)整功率開關(guān)管的開關(guān)頻率的方法，改善了并網(wǎng)逆變器的輸出功率在較小情況下并網(wǎng)電流諧波差的問題，降低對電網(wǎng)的污染，同時可以兼顧并網(wǎng)逆變器的輸出功率在較大情況下，降低功率開關(guān)管的開關(guān)頻率以減少并網(wǎng)逆變器的開關(guān)損耗，提高逆變效率；

(3)減小LC濾波器的體積，降低成本，改善溫升，降低成本，提高系統(tǒng)可靠性的優(yōu)點；

(4)提高并網(wǎng)逆變器的逆變效率。

附圖說明

圖1為并網(wǎng)逆變器的輸出功率檔位判斷流程圖。

圖2為根據(jù)不同并網(wǎng)逆變器的輸出功率檔位得到功率開關(guān)管的開關(guān)頻率指令流程圖。

具體實施方式