[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

本發明實施例提供一種單相級聯型光伏并網逆變器系統的控制方法及裝置，該方法包括：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且實現MPPT運行。本發明實施例通過檢測第一逆變器的本地信息并獲取電網電壓的相位，控制線路電流與電網電壓同相位，同時實現所有逆變器MPPT運行。由于只需要通過一條通信線路為第一逆變器提供電網電壓的相位信息，本地信息均可通過本地檢測獲得，減小了系統通信要求，降低了系統控制的復雜度。

技術領域

本發明實施例涉及光伏發電領域，更具體地，涉及一種單相級聯型光伏并網逆變器系統的控制方法及裝置。

背景技術

隨著工業發展和人口增長，人類對傳統化石能源的消耗與日俱增。并由此引發了一系列環境和社會問題，例如，環境污染、全球變暖以及能源危機等。太陽能光伏發電方式目前被視為一種很有前景的可用來代替傳統化石能源的可再生能源發電方法。

由于太陽能是一種無污染、分布廣、易獲取的清潔能源。并且，光伏發電系統的安裝地點靈活，既可以安裝在偏遠地區離網運行，形成一個自治的區域供電系統，以此來解決偏遠地區供電問題。同時又可以大規模并網，將電能輸入大電網以供用戶使用。其中，大規模的光伏并網發電應用相對較多。但是和其它的大多數發電方式相比，現有光伏發電技術還存在能量轉換效率低和發電成本高的缺點。因此，如何提高發電效率和降低發電成本是目前光伏發電的兩大核心問題。光伏發電系統中的電力電子接口變換器配置及其控制是決定光伏發電系統能量轉換效率、可靠性以及發電成本的最為關鍵的部分，因此受到越來越多的關注。理想的光伏發電構架應該具有低成本、高能量轉換效率、較強的可擴展性、靈活的可控性以及高可靠性。鑒于此，單相級聯型光伏并網逆變器系統被視為一種很有前景的光伏發電構架。

相關技術中，單相級聯型光伏并網逆變器系統通常采用集中式通信來獲取電網同步信號。對于一個具有N個級聯光伏逆變器的級聯型光伏并網逆變器系統，至少需要N條通信線路來讓每個逆變器獲得電網同步信號，過多的通信線路造成了系統的可靠性受通信的約束大及控制成本較高的缺陷。尤其是單相級聯型光伏并網逆變器系統應用于大規模中、高壓并網場的場合中時，由于每個級聯型光伏并網系統包含多個光伏逆變器，高通信復雜度將使得系統的可靠性大大降低、控制成本也因此大大提高。

發明內容

為了解決上述問題，本發明實施例提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種單相級聯型光伏并網逆變器系統的控制方法及裝置。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種單相級聯型光伏并網逆變器系統的控制方法，該方法包括：

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，并實現第一逆變器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，并實現第二逆變器MPPT運行。

本發明實施例提供的方法，通過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，并實現第一逆變器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，并實現第二逆變器MPPT運行。由于只需要通過一條通信線路為第一逆變器提供電網電壓的相位信息，其他的本地信息均可以通過本地檢測獲得，減小了系統通信要求，降低了系統控制的復雜度，提高了控制的可靠性，降低了控制成本。

根據本發明實施例第二方面，提供了一種單相級聯型光伏并網逆變器系統的控制裝置，該裝置包括：