一種逆變器的控制方法、裝置和逆變器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種逆變器的控制方法、裝置和逆變器系統(tǒng)，用以解決光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，為了提高逆變器對(duì)太陽能電池板兩端的直流電的利用率，通常在逆變器的調(diào)制波中注入三次共模分量，而導(dǎo)致的逆變器的轉(zhuǎn)換效率降低的問題。該方法包括：確定逆變器連接的太陽能電池板陣列當(dāng)前輸出的直流電的電壓；在該直流電的電壓大于或等于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向該逆變器輸出調(diào)制波，該調(diào)制波中僅包含預(yù)設(shè)頻率的周期波，調(diào)制波用于控制逆變器將所述太陽能電池板陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；其中，該逆變器在該調(diào)制波的控制下將電壓大于或等于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓的直流電轉(zhuǎn)換為交流電時(shí)，該交流電的畸變?cè)谒瞿孀兤鞑⑷氲碾娋W(wǎng)當(dāng)前可容許的范圍內(nèi)。
【專利說明】一種逆變器的控制方法、裝置和逆變器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種逆變器的控制方法、裝置和逆變器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在光伏發(fā)電技術(shù)中，太陽能電池板陣列和逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中兩個(gè)重要的部件。太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，輸出直流電，而逆變器將太陽能電池板的直流電轉(zhuǎn)化為可供使用的交流電，并入電網(wǎng)。
[0003]盡管太陽能資源是無窮的，但由于太陽光輻射密度太低，導(dǎo)致太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率非常低，目前，大多數(shù)太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率僅為10%-20%。在此背景下，提升逆變器的轉(zhuǎn)換效率，對(duì)于提升光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的整體效率顯得至關(guān)重要。
[0004]當(dāng)太陽能電池板陣列兩端的直流電壓低于電壓A時(shí)，逆變器的調(diào)制波在控制該逆變器將太陽能電池板陣列兩端的直流電轉(zhuǎn)換為交流電時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生過調(diào)制，這會(huì)導(dǎo)致逆變器輸出的交流電的波形發(fā)生畸變，當(dāng)畸變嚴(yán)重時(shí)，逆變器輸出的交流電就會(huì)達(dá)不到并網(wǎng)的要求。
[0005]目前，為了提高逆變器對(duì)太陽能電池板陣列兩端的直流電壓的利用率，通常在調(diào)制波中注入三次共模分量(即三次諧波)，如圖1所示。這樣當(dāng)太陽能電池板陣列兩端的直流電壓略低于電壓A時(shí)，逆變器的調(diào)制波(包含了三次諧波)在控制該逆變器將太陽能電池板陣列兩端的直流電轉(zhuǎn)換為交流電時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生過調(diào)制，逆變器輸出的交流電的波形也不會(huì)發(fā)生畸變，但是當(dāng)太陽能電池板陣列兩端的直流電壓進(jìn)一步降低時(shí)，直至該直流電壓低于電壓B時(shí)(B〈A)，逆變器的調(diào)制波在控制該逆變器將太陽能電池板陣列兩端的直流電轉(zhuǎn)換為交流電時(shí)，又會(huì)產(chǎn)生過調(diào)制，這會(huì)導(dǎo)致逆變器輸出的交流電的波形發(fā)生畸變，當(dāng)畸變嚴(yán)重時(shí)，逆變器輸出的交流電就會(huì)達(dá)不到并網(wǎng)的要求。因此，三次諧波的注入有助于提高逆變器對(duì)太陽能電池板兩端的直流電壓的利用率，但是卻加大了逆變器的輸出電流的諧波，增加了逆變器并網(wǎng)的損耗，從而降低了逆變器的轉(zhuǎn)換效率。圖2為某并網(wǎng)的逆變器的轉(zhuǎn)換效率與其功率的關(guān)系的示意圖，從圖2中可看出，不注入三次共模分量時(shí)該逆變器的轉(zhuǎn)換效率高于注入三次共模分量時(shí)該逆變器的轉(zhuǎn)換效率，圖2中的橫軸的p/Pn表示該逆變器的功率與其額定功率之比，縱軸的效率表示該逆變器的轉(zhuǎn)換效率。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，為了提高逆變器對(duì)太陽能電池板兩端的直流電壓的利用率，通常在逆變器的調(diào)制波中注入三次共模分量，這會(huì)增加逆變器的并網(wǎng)損耗，從而降低逆變器的轉(zhuǎn)換效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種逆變器的控制方法、裝置和逆變器系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，為了提高逆變器對(duì)太陽能電池板兩端的直流電壓的利用率，通常在逆變器的調(diào)制波中注入三次共模分量，而導(dǎo)致的逆變器的轉(zhuǎn)換效率降低的問題。[0008]第一方面，提供一種逆變器的控制方法，包括:
[0009]確定逆變器連接的太陽能電池板陣列當(dāng)前輸出的直流電的電壓；
[0010]在所述直流電的電壓大于或等于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向所述逆變器輸出調(diào)制波，所述調(diào)制波中僅包含預(yù)設(shè)頻率的周期波，所述調(diào)制波用于控制逆變器將所述太陽能電池板陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；
[0011]其中，所述逆變器在所述調(diào)制波的控制下將電壓大于或等于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓的直流電轉(zhuǎn)換為交流電時(shí)，該交流電的畸變?cè)谒瞿孀兤鞑⑷氲碾娋W(wǎng)當(dāng)前可容許的范圍內(nèi)。
[0012]結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在確定逆變器連接的太陽能電池板陣列輸出的直流電的電壓后，所述方法還包括:
[0013]在所述直流電的電壓小于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向所述逆變器輸出調(diào)制波，所述調(diào)制波中包含預(yù)設(shè)頻率的周期波以及頻率為n*f的周期波，f為預(yù)設(shè)頻率，η為大于3的奇數(shù)；頻率為n*f的周期波的幅值不大于預(yù)設(shè)頻率的周期波的幅值。
[0014]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述直流電的電壓小于預(yù)設(shè)電壓的一個(gè)時(shí)間段中，所述調(diào)制波中包含的頻率為n*f的周期波的幅值恒定。
[0015]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述直流電的電壓小于預(yù)設(shè)電壓的一個(gè)時(shí)間段中，所述調(diào)制波中包含的頻率為n*f的周期波的幅值為:
【權(quán)利要求】
1.一種逆變器的控制方法，其特征在于，包括: 確定逆變器連接的太陽能電池板陣列當(dāng)前輸出的直流電的電壓； 在所述直流電的電壓大于或等于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向所述逆變器輸出調(diào)制波，所述調(diào)制波中僅包含預(yù)設(shè)頻率的周期波，所述調(diào)制波用于控制逆變器將所述太陽能電池板陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電； 其中，所述逆變器在所述調(diào)制波的控制下將電壓大于或等于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓的直流電轉(zhuǎn)換為交流電時(shí)，該交流電的畸變?cè)谒瞿孀兤鞑⑷氲碾娋W(wǎng)當(dāng)前可容許的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在確定逆變器連接的太陽能電池板陣列輸出的直流電的電壓后，所述方法還包括: 在所述直流電的電壓小于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向所述逆變器輸出調(diào)制波，所述調(diào)制波中包含預(yù)設(shè)頻率的周期波以及頻率為n*f的周期波，f為預(yù)設(shè)頻率，η為大于3的奇數(shù)；頻率為n*f的周期波的幅值 不大于預(yù)設(shè)頻率的周期波的幅值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述直流電的電壓小于預(yù)設(shè)電壓的一個(gè)時(shí)間段中，所述調(diào)制波中包含的頻率為n*f的周期波的幅值恒定。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述直流電的電壓小于預(yù)設(shè)電壓的一個(gè)時(shí)間段中，所述調(diào)制波中包含的頻率為n*f的周期波的幅值為:
5.一種逆變器的控制裝置，其特征在于，包括: 確定模塊，用于確定逆變器連接的太陽能電池板陣列當(dāng)前輸出的直流電的電壓； 輸出模塊，用于在所述直流電的電壓大于或等于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向所述逆變器輸出調(diào)制波，所述調(diào)制波中僅包含預(yù)設(shè)頻率的周期波，所述調(diào)制波用于控制逆變器將所述太陽能電池板陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；其中，所述逆變器在所述調(diào)制波的控制下將電壓大于或等于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓的直流電轉(zhuǎn)換為交流電時(shí)，該交流電的畸變?cè)谒瞿孀兤鞑⑷氲碾娋W(wǎng)當(dāng)前可容許的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，包括: 所述輸出模塊還用于，在所述確定模塊確定逆變器連接的太陽能電池板陣列當(dāng)前輸出的直流電的電壓后，在所述直流電的電壓小于當(dāng)前的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向所述逆變器輸出調(diào)制波，所述調(diào)制波中包含預(yù)設(shè)頻率的周期波以及頻率為n*f的周期波，f為預(yù)設(shè)頻率，η為大于3的奇數(shù)；頻率為n*f的周期波的幅值不大于預(yù)設(shè)頻率的周期波的幅值。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，在所述直流電的電壓小于預(yù)設(shè)電壓的一個(gè)時(shí)間段中，所述調(diào)制波中包含的頻率為n*f的周期波的幅值恒定。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，在所述直流電的電壓小于預(yù)設(shè)電壓的一個(gè)時(shí)間段中，所述調(diào)制波中包含的頻率為n*f的周期波的幅值為:
9.一種逆變器系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器和至少一個(gè)逆變器； 所述控制器，用于確定與自身相連的各個(gè)逆變器連接的太陽能電池板陣列當(dāng)前輸出的直流電的電壓；針對(duì)與自身相連的各個(gè)逆變器中的一個(gè)逆變器，在該逆變器連接的太陽能電池板陣列當(dāng)前輸出的直流電的電壓大于或等于當(dāng)前與該逆變器對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向該逆變器輸出調(diào)制波，所述調(diào)制波中僅包含預(yù)設(shè)頻率的周期波； 每個(gè)逆變器，用于在所述控制器輸出的調(diào)制波的控制下將與自身連接的太陽能電池板陣列輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電；其中，一個(gè)逆變器在所述調(diào)制波的控制下將電壓大于或等于當(dāng)前與該逆變器對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)電壓的直流電轉(zhuǎn)換為交流電時(shí)，該交流電的畸變?cè)谠撃孀兤鞑⑷氲碾娋W(wǎng)當(dāng)前可容許的范圍內(nèi)。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還用于: 針對(duì)與自身相連的一個(gè)逆變器，在該逆變器連接的太陽能電池板陣列當(dāng)前輸出的直流電的電壓小于當(dāng)前與該逆變器對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，向該逆變器輸出調(diào)制波，所述調(diào)制波中包含預(yù)設(shè)頻率的周期波以及頻率為n*f的周期波，f為預(yù)設(shè)頻率，η為大于3的奇數(shù)；頻率為n*f的周期波的幅值不大于預(yù)設(shè)頻率的周期波的幅值。
【文檔編號(hào)】H02M7/48GK103545841SQ201310503997
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】郭海濱, 辛凱, 胡炎申 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司