[發明專利]光伏并網逆變器的電壓環紋波補償的控制系統及控制方法

無效

• 申請號: 201410154812.1
• 申請日: 2014-04-17
• 公開（公告）號: CN103887824A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 張哲;陳敏;蔣晨;陳旺;羅宇浩
• 申請（專利權）人: 浙江大學;浙江昱能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/01;H02M7/48
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐潔晶

技術領域

本發明涉及光伏并網逆變器的控制技術領域，具體來說，本發明涉及一種光伏并網逆變器的電壓環紋波補償的控制系統及控制方法。

背景技術

由于環境惡化的挑戰日益加劇及太陽能的可再生性，光伏并網發電技術正在快速發展。由于光伏板（光伏組件）輸出的能量在短時間內是穩定的，功率記為P_pv，P_pv=V_pv·I_pv，其中V_pv和I_pv分別為光伏組件的輸出電壓和輸出電流。

而注入電網的功率是交流變化的。其注入電網的正弦電流為i_ac(t)，電網電壓為v_ac(t)，逆變器的瞬時輸出功率為p_ac(t)。其中：

v_ac(t)=V_acsin(ωt)

i_ac(t)=I_acsin(ωt)

pac(t)=vac(t)·iac(t)=VacIac2-VacIac2cos(2ωt)]]>

其中，V_ac為電網電壓的幅值，I_ac為并網電流的幅值。

注入電網的正弦電流i_ac(t)和電網電壓v_ac(t)的波形見圖1-a，而逆變器的瞬時輸出功率p_ac(t)的波形見圖1-b。其中，圖1-a為現有技術中注入電網的正弦電流和電網電壓的波形示意圖；圖1-b為現有技術中光伏并網逆變器的瞬時輸出功率的波形示意圖。

在理想無損耗的情況下，輸出功率的平均值也是恒定的，并且等于光伏組件的輸出功率，即

這樣，瞬時輸出功率p_ac(t)中的另一個分量，兩倍工頻的功率脈動就是需要處理的解耦功率p_d(t)，表示為：

p_d(t)=P_pv-p_ac(t)=P_pvcos(2ωt)

解耦功率p_d(t)的波形見圖1-c，圖1-c為現有技術中光伏并網逆變器的瞬時解耦功率的波形示意圖。

該功率被逆變器輸入端的解耦電容周期性的吸收及釋放。電容越大，則電壓波動越小，并網電流的總諧波畸變率（Total?Harmonics?Distortion，THD）也越小。

注入電網的諧波對電網有著諸多危害，國標對光伏并網逆變器的并網電流諧波大小有著明確的規定。增大解耦電容可以有效減小電壓紋波同時減小并網電流的總諧波畸變率（THD）；但是，考慮到電解電容的壽命與價格，如果采取措施在滿足電壓紋波和并網電流的總諧波畸變率（THD）達到要求的情況下降低電容的容值，則可以有效地降低成本。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題是提供一種光伏并網逆變器的電壓環紋波補償的控制系統及控制方法，能夠在不增加額外元器件的情況下，有效減小光伏并網逆變器的并網電流的總諧波畸變率（THD）。