[發明專利]一種適用于帶儲能的混合級聯光伏系統的協同調制方法

有效

• 申請號: 201710278583.8
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107154640B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 熊蘭;楊雯
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02M1/12;H02M7/48
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

1.一種適用于帶儲能的混合級聯光伏系統的協同調制方法，所述帶儲能的混合級聯光伏系統由儲能單元和普通光伏單元組成，其特征在于，對儲能單元和普通光伏單元分別采用不同的協同調制方法：對儲能單元采用特定諧波消去調制方法，對普通光伏單元采用載波移相的脈沖寬度調制方法，并用普通光伏單元的輸出電壓補償儲能單元輸出電壓波形中的低頻諧波，從而實現整個光伏系統的協同調制；所述方法包括如下步驟：

步驟1，根據控制器給出的輸出電壓指令確定儲能單元的調制比m₁和開關角的數量；

步驟2，通過特定諧波消去調制方法計算得出滿足約束條件的具體開關角度值，形成儲能單元的輸出逆變橋開關控制信號；

步驟3，根據儲能單元使用特定諧波消去調制方法得到的輸出電壓波形的傅立葉級數展開式，計算需要補償的諧波波形瞬時值，并計算普通光伏單元調制比m₂的取值范圍；

步驟4，將得出的諧波波形瞬時值乘以-1之后，加入到普通光伏單元的調制波中；

步驟5，通過載波移相的脈沖寬度調制方法得出普通光伏單元的輸出逆變橋的開關控制信號。

2.如權利要求1所述的適用于帶儲能的混合級聯光伏系統的協同調制方法，其特征在于，步驟1中，光伏系統的性能與開關角的數量有直接關系，開關角的數量越多，儲能單元的特定諧波消去調制方法所得到的電壓波形的低次諧波含量越少，需要普通光伏單元補償的諧波越少，普通光伏單元的調制比m₂取值范圍就越大。

3.如權利要求1或2所述的適用于帶儲能的混合級聯光伏系統的協同調制方法，其特征在于，優選地，調制比m₁的取值范圍為[0，1]，開關角的取值為3個，可以在滿足調制比m₁的同時實現輸出電壓中的3次、5次諧波的完全消除。

4.如權利要求1所述的適用于帶儲能的混合級聯光伏系統的協同調制方法，其特征在于，步驟2中，約束條件包括：開關角的范圍在0°到90°之間，并按從小到大的順序排列。

5.如權利要求1或4所述的適用于帶儲能的混合級聯光伏系統的協同調制方法，其特征在于，步驟2中，儲能單元的輸出逆變橋開關控制信號由雙極性脈沖寬度調制得到。

6.如權利要求1所述的適用于帶儲能的混合級聯光伏系統的協同調制方法，其特征在于，步驟3中，普通光伏單元調制比m₂的取值范圍由公式得出，其中，H為步驟3利用傅立葉級數展開式計算的儲能單元的輸出電壓波形含有的諧波值所對應的調制比，V_dc1為儲能單元直流側電壓，V_dc2為普通光伏單元的直流側電壓之和。

7.如權利要求1所述的適用于帶儲能的混合級聯光伏系統的協同調制方法，其特征在于，步驟5中，載波移相的脈沖寬度調制方法的載波為三角波，各普通光伏單元的三角載波移相角度間隔為其中N為采用載波移相調制方法的單元個數，各普通光伏單元使用調制波與三角載波生成開關控制信號的方法是單極性倍頻脈沖寬度調制。