[發明專利]一種光伏并網逆變器降額控制系統及方法

有效

• 申請號: 201610134652.3
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105680477B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 蘇寧煥;張發展;賴永春
• 申請（專利權）人: 廈門科華恒盛股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及光伏發電領域,特別是一種光伏并網逆變器降額控制系統及方法。

背景技術

附圖1所示為傳統并網逆變器，Boost電路對PV進行MPPT跟蹤控制，將PV功率輸送到母線電容上。并網逆變器通過穩定母線電壓，將Boost電路輸送過來的功率回饋電網，維持系統母線能量平衡，自動實現并網饋電。并網逆變器需要降低并網饋電功率(原因：逆變器過溫、電網饋電調度需要降低并網功率)時，為了實現對光伏并網系統進行限額功率處理，如現有技術中實現方式主要有兩種：

其一，附圖2所示，調整逆變控制環對系統進行限功率，其中Boost持續輸入功率送至母線電容上，并網逆變器突然降載，導致輸入功率>輸出功率，能量在直流母線累積，將引起直流母線電容過壓保護，若系統保護不及時，將引起系統故障損壞。并網逆變器需要降低并網饋電功率(原因：逆變器過溫、電網饋電調度需要降低并網功率)時，Boost電路仍持續將功率輸送至母線電容上，將引起母線電容過壓，引起系統故障。

其二，附圖3所示，調整Boost控制環環對系統進行限功率，若僅僅Boost通過判斷母線電壓過高，限制輸入功率，可以維持系統的功率平衡，但這種情況下，母線電壓將一直處于高電壓狀態。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種光伏系統最大功率點跟蹤方法，該方法不但降低系統損耗，且提高了系統的可靠性。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種光伏并網逆變器降額控制系統，所述光伏并網逆變器包括連接光伏極板的DC/DC模塊、DC/AC模塊，還包括DC/AC控制單元，該DC/AC控制單元包括依次連接的第一PID控制器、第一限幅器、第一功率限制器、第二PID控制器；

所述第一PID控制器的參考值接一母線電壓設定值Ubusref，所述第一PID控制器的反饋值接母線電壓值Ubus，所述第一PID控制器輸出的第一電流指令值Iref1經所述第一限幅器限幅得到第二電流指令值Iref2，所述第二電流指令值Iref2經所述第一功率限制器得到第三電流指令值Iref3，所述第三電流指令值Iref3作為所述第二PID控制器的參考值，所述DC/AC模塊輸出的電流值Iinv作為第二PID控制器的反饋值；

所述第一限幅器對第一電流指令值Iref1進行第一固定幅值限幅；

所述第一功率限制器根據DC/AC模塊的并網功率進行限制，進而對第二電流指令值Iref2進行動態限幅。

在本發明一實施例中，所述第一限幅器對第一電流指令值Iref1進行第一固定幅值限幅，所述第一固定幅值為Iset1，Iset1>0，

在本發明一實施例中，所述第一功率限制器根據DC/AC模塊的并網功率進行限制，進而對第二電流指令值Iref2進行動態限幅，具體為第二電流指令值Iref2根據動態幅值進行動態限幅，P_limit為DC/AC模塊的并網限制功率值，U_gird為DC/AC模塊的并網電壓有效值；

在本發明一實施例中，還包括DC/DC控制單元，該DC/DC控制單元包括依次連接的MPPT控制器、第二限幅器、第二功率限制器、第三PID控制器；

所述MPPT控制器根據光伏極板的輸出電壓值Upv和輸出電流值Ipv進行最大功率跟蹤輸出第四電流指令Iref4，所述第四電流指令Iref4經所述第二限幅器限幅得到第五電流指令值Iref5，所述第五電流指令值Iref5經所述第二功率限制器得到第六電流指令值Iref6，所述第六電流指令值Iref6作為第三PID控制器的參考值，光伏極板的輸出電流值Ipv作為第三PID控制器的反饋值；

所述第二限幅器對第四電流指令Iref4進行固定幅值限幅；

所述第二功率限制器根據直流母線電壓值Ubus進行限制，進而對第五電流指令值Iref5進行動態限幅。

在本發明一實施例中，所述第二限幅器對第四電流指令值Iref4進行第二固定幅值限幅，所述第二固定幅值為Iset2，Iset2>0，

在本發明一實施例中，所述第二功率限制器根據直流母線電壓值Ubus進行限制，進而對第五電流指令值Iref5進行動態限幅，具體為

U1為系統滿功率運行最高直流母線電壓點；U2為直流母線電壓允許工作最高電壓點；m(k)＝m(k-1)+Δm，其中，m(k)為當前周期第五電流指令值Iref5調整值，m(k-1)為上一周期第五電流指令值Iref5調整值。