[發(fā)明專利]一種非隔離單相光伏并網(wǎng)逆變器的無(wú)功控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410189148.4
• 申請(qǐng)日: 2014-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103972906A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳林貴;余志勇;童樹(shù)衛(wèi);孫松源;鄧允長(zhǎng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)功控制方法領(lǐng)域，具體是一種非隔離單相光伏并網(wǎng)逆變器的無(wú)功控制方法。

背景技術(shù)

石化和煤等常規(guī)資源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化，能源供需矛盾越來(lái)越突出。全球都在大力開(kāi)發(fā)和利用無(wú)污染、清潔綠色的可再生能源。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電是充分利用可再生能源最簡(jiǎn)便的方式之一。光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的主要功能是完成光伏陣列的并網(wǎng)發(fā)電控制，即將光伏陣列的直流電能轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)同頻同相的交流電能饋送給電網(wǎng)，而在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換關(guān)鍵性裝置就是并網(wǎng)逆變器。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，智能和分布式發(fā)電的發(fā)展和建設(shè)，要求并網(wǎng)逆變器不僅能輸出與電網(wǎng)同頻同相的交流電能，而且能對(duì)電網(wǎng)中的無(wú)功和諧波進(jìn)行補(bǔ)償或抑制，進(jìn)而提高電網(wǎng)供電質(zhì)量和能力，并減少線路損耗。該系統(tǒng)的使用可以節(jié)省電能質(zhì)量?jī)?yōu)化器設(shè)備的投資，拓寬了光伏并網(wǎng)發(fā)電的應(yīng)用范圍，具有廣闊的發(fā)展前景。

在分布式光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，10kW以下小功率非隔離型單相光伏并網(wǎng)逆變器應(yīng)用廣泛。在單相并網(wǎng)逆變器中，無(wú)功輸出控制往往采用雙極性調(diào)制的全橋電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。但雙極性調(diào)制的全橋電路存在開(kāi)關(guān)損耗大、濾波電感大，效率低的缺點(diǎn)。而單純的單極性調(diào)制的全橋電路是不能實(shí)現(xiàn)逆變器無(wú)功輸出控制的。

因此設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于非隔離型單相并網(wǎng)逆變器中控制無(wú)功輸出的方法尤其重要。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種非隔離單相光伏并網(wǎng)逆變器的無(wú)功控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)調(diào)制控制方法的問(wèn)題。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

一種非隔離單相光伏并網(wǎng)逆變器的無(wú)功控制方法，其特征在于：設(shè)t0為電網(wǎng)電壓由負(fù)轉(zhuǎn)正的時(shí)刻，t1為并網(wǎng)逆變器電路輸出電流由正轉(zhuǎn)負(fù)的時(shí)刻，t2為電網(wǎng)電壓由正轉(zhuǎn)負(fù)的時(shí)刻，t3為并網(wǎng)逆變器電路輸出電流由負(fù)轉(zhuǎn)正的時(shí)刻，t4為電網(wǎng)電壓由負(fù)轉(zhuǎn)正的時(shí)刻，t0、t1、t2、t3、t4按照時(shí)間先后順序排列，通過(guò)DSP控制非隔離型單相光伏并網(wǎng)逆變器依次完成如下步驟：

（1）、首先在t0-t2時(shí)刻，功率開(kāi)關(guān)管S1、功率開(kāi)關(guān)管S6和功率開(kāi)關(guān)管S2以頻率為20KHz的高頻脈沖寬度調(diào)制PWM互補(bǔ)導(dǎo)通，且功率開(kāi)關(guān)管S1和功率開(kāi)關(guān)管S6動(dòng)作相同，功率開(kāi)關(guān)管S5一直導(dǎo)通，功率開(kāi)關(guān)管S3和功率開(kāi)關(guān)管S4關(guān)斷；

（2）然后在t2-t4時(shí)刻，功率開(kāi)關(guān)管S3、功率開(kāi)關(guān)管S4和功率開(kāi)關(guān)管S5以相同的頻率為20KHz的高頻脈沖寬度調(diào)制PWM互補(bǔ)導(dǎo)通，且功率開(kāi)關(guān)管S3和功率開(kāi)關(guān)管S4動(dòng)作相同，功率開(kāi)關(guān)管S2一直導(dǎo)通，功率開(kāi)關(guān)管S1和功率開(kāi)關(guān)管S6關(guān)斷，，完成非隔離型單相光伏并網(wǎng)逆變器超前無(wú)功控制。

所述的一種非隔離單相光伏并網(wǎng)逆變器的無(wú)功控制方法，其特征在于：設(shè)t00為電網(wǎng)電壓由負(fù)轉(zhuǎn)正的時(shí)刻，t01為并網(wǎng)逆變器電路輸出電流由負(fù)轉(zhuǎn)正的時(shí)刻，t02為電網(wǎng)電壓由正轉(zhuǎn)負(fù)的時(shí)刻，t03為并網(wǎng)逆變器電路輸出電流由正轉(zhuǎn)負(fù)的時(shí)刻，t04為電網(wǎng)電壓由負(fù)轉(zhuǎn)正的時(shí)刻，t00、t01、t02、t03、t04按照時(shí)間先后順序排列，通過(guò)DSP控制非隔離型單相光伏并網(wǎng)逆變器依次完成如下步驟：

（1）、首先在t00-t02時(shí)刻，功率開(kāi)關(guān)管S1、功率開(kāi)關(guān)管S6和功率開(kāi)關(guān)管S2以頻率為20KHz的高頻脈沖寬度調(diào)制PWM互補(bǔ)導(dǎo)通，且功率開(kāi)關(guān)管S1和功率開(kāi)關(guān)管S6動(dòng)作相同，功率開(kāi)關(guān)管S5一直導(dǎo)通，功率開(kāi)關(guān)管S3和功率開(kāi)關(guān)管S4關(guān)斷。

（2）、然后在t02-t04時(shí)刻，功率開(kāi)關(guān)管S3、功率開(kāi)關(guān)管S4和功率開(kāi)關(guān)管S5以相同的頻率為20KHz的高頻脈沖寬度調(diào)制PWM互補(bǔ)導(dǎo)通，且功率開(kāi)關(guān)管S3和功率開(kāi)關(guān)管S4動(dòng)作相同，功率開(kāi)關(guān)管S2一直導(dǎo)通，功率開(kāi)關(guān)管S1和功率開(kāi)關(guān)管S6關(guān)斷，完成非隔離型單相光伏并網(wǎng)逆變器滯后無(wú)功控制。

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于H6橋非隔離單相光伏并網(wǎng)逆變器的無(wú)功控制方法，不僅能實(shí)現(xiàn)非隔離型單相并網(wǎng)逆變器超前無(wú)功控制功能，而且能實(shí)現(xiàn)非隔離型單相并網(wǎng)逆變器滯后無(wú)功控制功能。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，采用改進(jìn)的H6單相并網(wǎng)逆變器全橋單極性調(diào)制實(shí)現(xiàn)光伏并網(wǎng)逆變器的超前和滯后無(wú)功控制，使開(kāi)關(guān)損耗得到減小，輸出電流波形THD變小，控制算法更簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為單相H6橋逆變拓?fù)潆娐肥疽鈭D。

圖2為本發(fā)明的H6橋相位超前無(wú)功驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形圖。

圖3為本發(fā)明的H6橋相位滯后無(wú)功驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形圖。

具體實(shí)施方式