[發明專利]一種光伏逆變器以及相應開關頻率控制的方法

有效

• 申請號: 201910316131.3
• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN110098635B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 于心宇;辛凱
• 申請（專利權）人: 華為數字能源技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/48
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本申請公開了一種光伏逆變器，包括：逆變電路、數據采樣模塊和控制模塊，逆變電路包括開關器件和交流出線端子，數據采樣模塊用于從交流出線端子采集目標采樣時長中各采樣點時刻的電流瞬時值和目標時刻的各相電流瞬時值，控制模塊用于根據各采樣點時刻的電流瞬時值確定目標采樣時長的電流有效值，并根據電流有效值確定第N個開關周期的開關頻率上限和開關頻率下限，以及根據目標時刻的各相電流瞬時值確定目標電流瞬時值I_N；根據目標電流瞬時值I_N、開關頻率上限F_NU和開關頻率下限F_ND，確定第N個開關周期的目標開關頻率f_N，進而使用f_N控制開關器件。這樣可以在保證并網穩定性的前提下，提高光伏逆變器的轉換效率。

技術領域

本申請涉及光伏技術領域，具體涉及一種光伏逆變器以及相應開關頻率控制的方法。

背景技術

作為一種可再生清潔能源，光伏發電產業在近年來得到迅猛發展。一個光伏發電系統包括光伏組件、光伏逆變器、變壓器和線纜等多個部件，其中光伏逆變器是光伏發電系統能量轉換的核心部件，起到了將光伏組件輸出的直流電轉換為電網可用的交流電的作用。光伏逆變器的轉換效率是指其輸出功率與輸入功率的百分比。在輸入相同功率的前提下，光伏逆變器的轉換效率越高，其輸出功率越高，帶來的發電收益就越大。

光伏逆變器在工作時也會有損耗，該損耗會影響其轉換效率，相同輸入功率下，損耗越大，光伏逆變器的轉換效率越低。光伏逆變器的損耗包括開關器件導通損耗、開關器件開關損耗、濾波器鐵磁損耗、濾波器通流損耗等。其中，開關器件的開關損耗是影響光伏逆變器并網效率的重要因素，而開關損耗又與光伏逆變器的開關頻率直接相關，在相同工況下，開關頻率越高，光伏逆變器的開關損耗也越大。

光伏逆變器并網運行時，也就是要將光伏組件的直流電轉換為交流電送入市電網絡的過程，除了要盡可能高效地將輸入功率轉換為輸出功率外，還需要保證其并網控制的穩定性。目前光伏逆變器大多采用LCL濾波器作為并網濾波器，而LCL濾波器存在諧振尖峰，若光伏逆變器的開關頻率與LCL參數配合不當，可能引發輸出電流、并網端口電壓出現振蕩，造成逆變器過流或過壓關機，嚴重情況下甚至造成逆變器損壞。

由以上分析可以知道，光伏逆變器的開關頻率既影響其轉換效率，又影響其并網性能，因此是光伏逆變器并網運行時的重要參數，需要合理控制。

發明內容

本申請實施例提供一種光伏逆變器以及相應開關頻率控制的方法，可以在保證并網穩定性的前提下，提高光伏逆變器的轉換效率。

本申請第一方面提供一種光伏逆變器，可以包括：

逆變電路、數據采樣模塊和控制模塊；其中，所述逆變電路包括開關器件，所述開關器件用于控制所述逆變電路的通斷；所述逆變電路的直流側包括輸入母線正極和輸入母線負極，所述輸入母線正極和所述輸入母線負極用于接收直流電；所述逆變電路的交流側包括交流出線端子，所述交流出線端子用于輸出交流電；

所述數據采樣模塊用于從所述交流出線端子采集目標采樣時長中各采樣點時刻的電流瞬時值和目標時刻的各相電流瞬時值，所述目標采樣時長為以所述目標時刻作為結束時刻的采樣時長；

所述控制模塊用于：

根據所述各采樣點時刻的電流瞬時值確定所述目標采樣時長的電流有效值，并根據所述電流有效值確定第N個開關周期的開關頻率上限和開關頻率下限，以及根據所述目標時刻的各相電流瞬時值確定目標電流瞬時值I_N；