[發明專利]用于操作逆變器的方法和逆變器

有效

• 申請號: 201610970466.3
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN106849153B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 馬蒂·T·尤西拉;托米·里皮寧;杰斯·科科寧
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 康建峰;陳煒

一種逆變器(10)和用于操作逆變器的方法，所述逆變器被配置成通過應用最大功率點跟蹤MPPT將從DC電源(20)提供的DC電力轉換成提供至AC電網(30)的AC電力，使得從逆變器提供至AC電網的AC電流的諧波含量保持在預定最大水平內，其中，在轉換期間，逆變器被配置成檢測增加從逆變器(10)提供至AC電網(30)的AC電流的諧波含量超過預定最大水平的需要，執行檢查是否允許增加AC電流的諧波含量超過預定最大水平，并且如果允許增加AC電流的諧波含量超過預定最大水平，那么提高在轉換中使用的預定最大水平。

技術領域

本發明涉及用于操作逆變器的方法和逆變器。

背景技術

逆變器是一種能夠將來自直流電源的DC(直流)電力轉換成AC(交流)電力的電氣設備。本文中的“逆變器”通常是指能夠將直流電轉換成交流電的電子設備或電路系統。逆變器的一個示例是通過由根據使用的調制方案或控制方案控制的可控半導體開關諸如IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)或FET(場效應晶體管)實現的半導體橋。

包括逆變器的電氣系統的一個示例是光伏系統，諸如光伏電站或光伏發電系統，其中一個或更多個光伏面板向逆變器提供DC電力，逆變器將DC電力轉換成AC電力，AC電力可以經由例如AC電網被進一步提供至各種AC負載。大型光伏電站可以包括多個并聯逆變器，每個并聯逆變器從光伏面板的陣列接收DC電力。

在這種光伏發電系統中，PV面板的操作點優選地被驅動至最佳的可能操作點，即驅動至從PV面板可以提取最大量的功率的點。這種技術通常稱為最大功率點跟蹤(MPPT)。作為示例，最常見的MPPT方法是擾動觀察(perturb&observe,P&O)法及其變型。在該方法中，逆變器的MPPT電壓參考是不斷變化的，并且確定所生成的功率的相應變化。然后，基于功率的變化和參考值的變化，可以確定應該降低還是增加參考值以便于增加提取的功率的量。

這種光伏系統的逆變器的調制方法可以基于損耗、選擇的拓撲和輸出電流品質之間的折衷。輸出AC電流品質不僅取決于調制方法和可能的電網濾波器，而且取決于AC電網本身。如果AC電網是剛性的，那么輸出AC電流的品質可以通過較少的整流換向而保持為合格。例如，饋送到AC電網的輸出AC電流的質量可以通過AC電流的總諧波失真(THD)和/或通過AC電流的一個或更多個個體諧波來量化。饋送到AC電網的輸出AC電流的質量的最小水平通常是預先確定的，也就是說，從逆變器提供至AC電網的AC電流的諧波含量總是需要低于所設定的最大水平。

與上述解決方案相關的問題是，逆變器的操作可能太受限并且不能實現最佳功率輸出。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種用于實現該方法的方法和設備，以便解決或至少緩解上述問題或至少提供一種替代解決方案。本發明的目的通過方法、計算機程序產品、逆變器和電氣系統來實現，其特征在于獨立權利要求中所述的內容。在從屬權利要求中描述了本發明的優選實施方式。

本發明基于以下想法：檢測增加從逆變器提供至AC電網的AC電流的諧波含量超過預定最大水平的需要，檢查是否允許增加AC電流的諧波含量超過預定最大水平，并且如果允許增加AC電流的諧波含量超過預定最大水平，那么提高在逆變器的操作中使用的預定最大水平。

本發明的解決方案的優點在于，在需要增加有功功率或無功功率輸出或者需要在低DC電壓下保持功率輸出的情況下，通過降低輸出AC電流的品質可以更好地優化逆變器的操作。

附圖說明

在下文中，將結合優選實施方式以及參照附圖對本發明進行更詳細地描述，其中：

圖1示出了根據實施方式的電氣系統的示例；

圖2示出了根據實施方式的流程圖；以及

圖3示出了根據實施方式的流程圖。

具體實施方式