[發(fā)明專利]一種并網(wǎng)逆變器的控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710561080.1
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN109245149B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅宇浩;祁飚杰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江昱能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/5387;H02J3/01
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發(fā)明公開了一種控制方法及系統(tǒng)，包括確定用戶要求的并網(wǎng)逆變器的輸出電流和電網(wǎng)電壓之間的相位差；在基準(zhǔn)電流的每半個(gè)周期，都按照如下方法讀取基準(zhǔn)電流，得到參考電流：確定滯后于基準(zhǔn)電流過零點(diǎn)處相位差的基準(zhǔn)電流為當(dāng)前半個(gè)周期內(nèi)的讀取起始點(diǎn)；從讀取起始點(diǎn)開始讀取基準(zhǔn)電流直至基準(zhǔn)電流過零點(diǎn)，然后再從讀取起始點(diǎn)倒著讀取基準(zhǔn)電流直至基準(zhǔn)電流過零點(diǎn)；在得到參考電流的同時(shí)根據(jù)參考電流生成控制信號并發(fā)送至并網(wǎng)逆變器，以實(shí)現(xiàn)對并網(wǎng)逆變器的控制。本發(fā)明減小甚至避免了輸出電流的震蕩，提高了并網(wǎng)逆變器的輸出電流的質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及變流器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種并網(wǎng)逆變器的控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，逆變器正在被得到越來越多的應(yīng)用。在一些領(lǐng)域例如新能源領(lǐng)域，會用逆變器將直流電源模塊(例如太陽能電池板)輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電并輸出至電網(wǎng)中。

具體地，請參照圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種常見的新能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該新能源系統(tǒng)包括直流電源模塊、并網(wǎng)逆變器、濾波模塊及控制模塊；圖2(a)為一種在純有功的條件下，并網(wǎng)逆變器的輸出電流與并網(wǎng)電壓的關(guān)系圖；圖2(b)為一種在純有功的條件下，并網(wǎng)逆變器的參考電流的示意圖；圖2(c)為一種在純有功的條件下，并網(wǎng)逆變器的基準(zhǔn)電流的示意圖；圖2(d)為一種在純有功的條件下，并網(wǎng)逆變器的PWM信號的示意圖。理論上，在純有功的情況下，并網(wǎng)逆變器的輸出電流i_out和電網(wǎng)電壓u_grid同相(如圖2(a)所示)，基準(zhǔn)電流i_ref、讀取基準(zhǔn)電流i_ref得到的、用于控制生成PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)控制信號的參考電流i_reg及并網(wǎng)逆變器的實(shí)際輸出電流i_out相同(也即同相同頻率同幅值)。為實(shí)現(xiàn)對并網(wǎng)逆變器的控制，每半個(gè)基準(zhǔn)電流i_ref周期，控制模塊會從基準(zhǔn)電流i_ref正弦波的零點(diǎn)處開始讀取基準(zhǔn)電流i_ref(如圖2(b)所示)，得到參考電流i_reg(如圖2(c)所示)，同時(shí)根據(jù)參考電流i_reg生成如圖2(d)所示PWM控制信號至并網(wǎng)逆變器中的開關(guān)管Q1-Q4，使得并網(wǎng)逆變器輸出如圖2(a)所示的輸出電流i_out。

圖3(a)為現(xiàn)有技術(shù)中的控制方法中，并網(wǎng)逆變器的輸出電流與并網(wǎng)電壓的理論關(guān)系圖；圖3(b)為現(xiàn)有技術(shù)中的控制方法中，并網(wǎng)逆變器的參考電流的示意圖；圖3(c)為現(xiàn)有技術(shù)中的控制方法中，并網(wǎng)逆變器的基準(zhǔn)電流的示意圖；圖3(d)為現(xiàn)有技術(shù)中的控制方法中，并網(wǎng)逆變器的輸出電流與并網(wǎng)電壓的實(shí)際關(guān)系圖；圖3(e)為現(xiàn)有技術(shù)中的控制方法中，并網(wǎng)逆變器的PWM信號的示意圖。在實(shí)際應(yīng)用中，考慮到用戶的實(shí)際需要，并網(wǎng)逆變器的理論輸出電流i'_out和電網(wǎng)電壓u_grid之間存在相位差(如圖3(a)所示)，也即要求并網(wǎng)逆變器輸出帶有無功功率的輸出電流i'_out。然而實(shí)際受外界各種因素例如電網(wǎng)電壓、濾波模塊的影響，在按照原純有功時(shí)的控制方式讀取基準(zhǔn)電流i_ref(如圖3(b)所示)得到參考電流i_reg(如圖3(c)所示)時(shí)，并網(wǎng)逆變器的實(shí)際輸出電流i_out并非與基準(zhǔn)電流i_ref相同。具體地，在電流負(fù)半周期，當(dāng)電網(wǎng)電壓u_grid過零點(diǎn)t₁后，實(shí)際輸出電流i_out不是像基準(zhǔn)電流i_ref那樣減小，反而是增大。在達(dá)到基準(zhǔn)電流i_ref過零點(diǎn)t₂時(shí)，實(shí)際輸出電流i_out增到最大，之后，由于開關(guān)管控制的轉(zhuǎn)換，電流會突變到0，甚至有些反沖的負(fù)電流(如圖3(d)所示)。可見，在存在無功的情況下，并網(wǎng)逆變器的實(shí)際輸出電流i_out存在著震蕩現(xiàn)象，質(zhì)量較差。在電流的正半周期，也會有同樣的情況出現(xiàn)。