[發明專利]單相級聯型光伏并網逆變器系統的控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201810394195.0
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108832651B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 粟梅;羅超;侯小超;韓華;原文賓;施光澤;孫堯
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/40
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種單相級聯型光伏并網逆變器系統的控制方法，其特征在于，包括：

檢測第一逆變器的第一本地信息并獲取電網電壓的相位信息，根據第一本地信息及電網電壓的相位信息控制線路電流與電網電壓同相位并實現MPPT運行；

對于每個第二逆變器，檢測第二逆變器的第二本地信息，根據所述線路電流及第二本地信息控制第二逆變器的輸出電壓與電網電壓同相位并實現MPPT運行；

其中，所述第二本地信息包括第二逆變器的第二直流側光伏板輸出電壓值、第二直流側光伏板輸出電流值、輸出電壓實際值和線路電流實際值；

相應地，所述根據所述線路電流及第二本地信息控制第二逆變器的輸出電壓與電網電壓同相位，包括：

根據第二直流側光伏板輸出電壓值和第二直流側光伏板輸出電流值計算第二逆變器的第二直流側電壓參考值；

將第二直流側光伏板輸出電壓值調節為第二直流側電壓參考值，并在調節后獲取第二逆變器的輸出電壓幅值參考；

根據輸出電壓實際值和線路電流實際值計算第二逆變器的輸出功角的正弦值，并根據輸出功角的正弦值計算第二逆變器的輸出電壓角頻率參考；

對輸出電壓角頻率參考進行積分，獲得第二逆變器的輸出電壓相位參考，并合成輸出電壓幅值參考和輸出電壓相角參考，獲得輸出電壓參考值；

根據所述輸出電壓參考值，對第二逆變器的輸出電壓進行調節。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一逆變器為單相級聯型光伏并網逆變器系統的多個串聯連接的逆變器中，距離公共耦合點最近的一個逆變器；所述第二逆變器為所述單相級聯型光伏并網逆變器系統的多個串聯連接的逆變器中，除所述第一逆變器以外的其它每個逆變器。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一本地信息包括第一逆變器的第一直流側光伏板輸出電壓值、第一直流側光伏板輸出電流值和線路電流實際值；

相應地，所述根據第一本地信息及電網電壓的相位信息控制線路電流與電網電壓同相位，并實現第一逆變器MPPT運行，包括：

根據第一直流側光伏板輸出電壓值和第一直流側光伏板輸出電流值計算第一逆變器的第一直流側電壓參考值；

將第一直流側光伏板輸出電壓值調節為第一直流側電壓參考值，并將調節后獲得的電流值作為線路電流的幅值參考；

通過通信線路獲取電網電壓的相位信息，并通過合成線路電流的幅值參考及電網電壓的相位信息，獲得線路電流參考值；

根據線路電流實際值，將線路電流調節為線路電流參考值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述將第一直流側光伏板輸出電壓值調節為第一直流側電壓參考值，并將調節后獲得的電流值作為線路電流的幅值參考，包括：

將第一直流側光伏板輸出電壓值與第一直流側電壓參考值之間的差值輸入直流電壓控制器，所述直流電壓控制器為比例積分控制器，將所述直流電壓控制器的輸出作為線路電流的幅值參考。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據線路電流實際值，將線路電流調節為線路電流參考值，包括：

將線路電流實際值與線路電流參考值之間的差值輸入電流控制器，所述電流控制器為比例諧振控制器，并將電流控制器的輸出結果作為脈寬調制模塊的輸入信號；

將輸入信號輸入至脈寬調制模塊以生成用于控制第一逆變器開關器件動作的脈沖信號。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述輸出電壓參考值，對第二逆變器的輸出電壓進行調節，包括：

根據輸出電壓參考值，通過電壓電流雙閉環控制獲取脈寬調制模塊的調制參考信號；

將調制參考信號輸入至脈寬調制模塊以生成用于控制第二逆變器開關器件動作的脈沖信號。