[發明專利]操作逆變器的方法和逆變器

有效

• 申請號: 201310625302.3
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103856064B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 杰斯·科科寧
• 申請（專利權）人: ABB公司
• 主分類號: H02M3/38
• 分類號: H02M3/38;H02M7/42;H02M7/5387
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王萍,李春暉

技術領域

本發明涉及一種用于操作逆變器的方法，以及一種逆變器。

背景技術

逆變器是一種能夠產生可變頻電壓的電氣設備。逆變器的一個例子是通過IGB晶體管（IGBT，絕緣柵雙極晶體管）或其他功率半導體開關實施的轉換器橋。逆變器可以結合光伏（PV）應用來使用，其中，逆變器將一個或更多個光伏板產生的直流（DC）電壓轉換成交流（AC）電壓，并將交流電壓供應到交流供電網，也就是說，逆變器產生頻率與交流電網的頻率相對應的交流電壓。這樣的逆變器可以稱為“太陽能逆變器”。

在光伏板提供的開路電壓的基礎上，太陽能逆變器可以啟動光伏板提供的功率的直流到交流轉換。術語“開路電壓”是指，當沒有外部負載連接到輸出端并因而實質上沒有電流流經輸出端時，光伏板的兩個輸出端之間的電壓。如果確定的開路電壓超過設定的參考值，并且在為啟動設定的可能的預定延遲之后，可以啟動逆變器中的轉換操作。

上面啟動直流到交流轉換的方式的問題是，它不一定能夠精確確定最佳的啟動時刻，因為光伏板的開路電壓可能在低水平的電流輸出能力時已經達到最大值，在該低水平的電流輸出能力下啟動直流到交流轉換尚不可行。通過使用啟動延遲，能夠設法更好地調節啟動時刻到最佳時刻，但是由于諸如溫度或光伏板頂部的雪荷載的條件的變化，使啟動時刻保持最佳是困難的。例如，光伏板的頂部可能有一些雪，從而使光伏板的開路電壓確實達到足夠的水平來觸發直流到交流轉換的啟動，但是光伏板的電流輸出能力還不足夠。其結果是，太陽能逆變器可能不必要地持續啟動和停止直流到交流轉換，這浪費了能量，并且長遠來看對太陽能逆變器可能是有害的。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種方法以及一種用于實施該方法的裝置，從而解決或至少減輕上述問題。本發明的目的通過具有獨立權利要求中陳述的特征的方法和逆變器來實現。從屬權利要求中描述了本發明的優選實施方式。

本發明基于的思想是，通過逆變器將光伏陣列的輸出極連接成短路，通過逆變器測量光伏陣列提供的短路電流，并且如果測量的光伏陣列提供的短路電流超過預定閾值，則在逆變器中啟動直流到交流轉換。

本發明的優點是，可以將逆變器中直流到交流轉換的啟動優化到更適當的時刻，因此，逆變器不會不必要地空轉也不會太晚啟動直流到交流轉換。

附圖說明

下面，結合優選實施方式并參照附圖，將更詳細地描述本發明，其中

圖1示出了根據實施方式的光伏系統的例子；以及

圖2示出了根據實施方式的逆變器的例子。

具體實施方式

本發明的應用不限于任何特定的系統，但是，它可以結合各種電力系統來使用。此外，本發明的使用不限于使用任何特定基頻或任何特定電壓水平的系統。

圖1示出了光伏系統的簡化例子。該圖只示出了為了理解本發明所必需的組件。圖1的示例性系統包括與至少包括一個光伏板的光伏（PV）陣列20耦接的逆變器10。如果光伏陣列20包括一個以上光伏板，那么光伏板可以串聯和/或并聯連接以獲得希望的輸出電壓和電流。光伏陣列20包括兩個輸出極A、B，它們連接到逆變器10的直流輸入極DC+、DC-。逆變器10可以通過一個或更多個開關30連接到光伏陣列20，開關30能夠使逆變器10電連接到光伏陣列20以及從光伏陣列20斷開。可以手動地控制開關30，或者如同圖1例子中可以由逆變器10控制開關30那樣，可以電子地控制開關30。逆變器10通過三個交流輸出極AC1、AC2、AC3進一步耦接到三相交流電網50。此外，逆變器10可以通過一個或更多個開關40與交流電網50耦接，開關40能夠使逆變器10電連接到交流電網50以及從交流電網50斷開。可以手動地控制開關40，或者如同圖1的例子中的開關40可以由逆變器10控制那樣，可以電子地控制開關40。圖1中所示的外部開關30、40中的所有或一些也可以是逆變器10之中的內部開關。光伏系統還可以包括附加元件，例如濾波器和保險絲（為清楚起見，未示出）。