[發明專利]一種逆變器的控制方法、裝置和逆變器系統

有效

• 申請號: 201310503997.8
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN103545841A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 郭海濱;辛凱;胡炎申
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/48
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

技術領域

本發明涉及新能源發電技術領域，尤其涉及一種逆變器的控制方法、裝置和逆變器系統。

背景技術

在光伏發電技術中，太陽能電池板陣列和逆變器是光伏并網發電系統中兩個重要的部件。太陽能電池板將太陽能轉化為電能，輸出直流電，而逆變器將太陽能電池板的直流電轉化為可供使用的交流電，并入電網。

盡管太陽能資源是無窮的，但由于太陽光輻射密度太低，導致太陽能電池的轉換效率非常低，目前，大多數太陽能電池的轉換效率僅為10%-20%。在此背景下，提升逆變器的轉換效率，對于提升光伏并網發電系統的整體效率顯得至關重要。

當太陽能電池板陣列兩端的直流電壓低于電壓A時，逆變器的調制波在控制該逆變器將太陽能電池板陣列兩端的直流電轉換為交流電時，就會產生過調制，這會導致逆變器輸出的交流電的波形發生畸變，當畸變嚴重時，逆變器輸出的交流電就會達不到并網的要求。

目前，為了提高逆變器對太陽能電池板陣列兩端的直流電壓的利用率，通常在調制波中注入三次共模分量（即三次諧波），如圖1所示。這樣當太陽能電池板陣列兩端的直流電壓略低于電壓A時，逆變器的調制波（包含了三次諧波）在控制該逆變器將太陽能電池板陣列兩端的直流電轉換為交流電時，不會產生過調制，逆變器輸出的交流電的波形也不會發生畸變，但是當太陽能電池板陣列兩端的直流電壓進一步降低時，直至該直流電壓低于電壓B時（B<A）,逆變器的調制波在控制該逆變器將太陽能電池板陣列兩端的直流電轉換為交流電時，又會產生過調制，這會導致逆變器輸出的交流電的波形發生畸變，當畸變嚴重時，逆變器輸出的交流電就會達不到并網的要求。因此，三次諧波的注入有助于提高逆變器對太陽能電池板兩端的直流電壓的利用率，但是卻加大了逆變器的輸出電流的諧波，增加了逆變器并網的損耗，從而降低了逆變器的轉換效率。圖2為某并網的逆變器的轉換效率與其功率的關系的示意圖，從圖2中可看出，不注入三次共模分量時該逆變器的轉換效率高于注入三次共模分量時該逆變器的轉換效率，圖2中的橫軸的p/Pn表示該逆變器的功率與其額定功率之比，縱軸的效率表示該逆變器的轉換效率。

綜上所述，現有的光伏并網發電系統中，為了提高逆變器對太陽能電池板兩端的直流電壓的利用率，通常在逆變器的調制波中注入三次共模分量，這會增加逆變器的并網損耗，從而降低逆變器的轉換效率。

發明內容

本發明實施例提供了一種逆變器的控制方法、裝置和逆變器系統，用以解決現有的光伏并網發電系統中，為了提高逆變器對太陽能電池板兩端的直流電壓的利用率，通常在逆變器的調制波中注入三次共模分量，而導致的逆變器的轉換效率降低的問題。

第一方面，提供一種逆變器的控制方法，包括：

確定逆變器連接的太陽能電池板陣列當前輸出的直流電的電壓；

在所述直流電的電壓大于或等于當前的預設電壓時，向所述逆變器輸出調制波，所述調制波中僅包含預設頻率的周期波，所述調制波用于控制逆變器將所述太陽能電池板陣列輸出的直流電轉換為交流電；

其中，所述逆變器在所述調制波的控制下將電壓大于或等于當前的預設電壓的直流電轉換為交流電時，該交流電的畸變在所述逆變器并入的電網當前可容許的范圍內。

結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，在確定逆變器連接的太陽能電池板陣列輸出的直流電的電壓后，所述方法還包括：

在所述直流電的電壓小于當前的預設電壓時，向所述逆變器輸出調制波，所述調制波中包含預設頻率的周期波以及頻率為n*f的周期波，f為預設頻率，n為大于3的奇數；頻率為n*f的周期波的幅值不大于預設頻率的周期波的幅值。

結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，在所述直流電的電壓小于預設電壓的一個時間段中，所述調制波中包含的頻率為n*f的周期波的幅值恒定。

結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，在所述直流電的電壓小于預設電壓的一個時間段中，所述調制波中包含的頻率為n*f的周期波的幅值為：