光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法。該方法包括：1）當(dāng)直流母線電壓高于預(yù)設(shè)啟動(dòng)電壓時(shí)，閉合并網(wǎng)開關(guān)，進(jìn)入2）；2）控制逆變器輸出功率，并判斷停止輸出功率的條件是否得到滿足，如是，轉(zhuǎn)3）；如否，轉(zhuǎn)6）；3）控制逆變器停止輸出功率，進(jìn)入4）；4）將直流母線電壓與啟動(dòng)電壓及預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓進(jìn)行比較：如直流母線電壓低于斷網(wǎng)電壓，則轉(zhuǎn)5）；如直流母線電壓高于啟動(dòng)電壓，則轉(zhuǎn)2）；5）斷開并網(wǎng)開關(guān)，轉(zhuǎn)至1）；6）控制逆變器正常并網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)直流母線電壓持續(xù)低于最低工作電壓的時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)的第一時(shí)間閾值，轉(zhuǎn)3），否則重復(fù)6）。本發(fā)明還公開了一種光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。本發(fā)明能提高并網(wǎng)開關(guān)機(jī)械壽命及系統(tǒng)可靠性。
【專利說明】光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，屬于新能源【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽能發(fā)電中，由于光伏電池發(fā)電量與光照，溫度等外部環(huán)境密切相關(guān)，外部環(huán)境的變化將導(dǎo)致光伏發(fā)電的波動(dòng)。尤其在清晨、傍晚或者多云等情況下，光伏電池輸出能量低，當(dāng)光伏電池能量不足時(shí)光伏逆變器將停止工作，當(dāng)條件符合時(shí)又要求光伏逆變器能自動(dòng)啟動(dòng)向電網(wǎng)發(fā)送能量?，F(xiàn)有的控制方法一般是，當(dāng)光伏電池輸出電壓高于逆變器最低允許的直流啟動(dòng)電壓值時(shí)，就吸合交流輸出側(cè)的并網(wǎng)開關(guān)，使交流輸出側(cè)接入電網(wǎng)，開始并網(wǎng)發(fā)電。而當(dāng)光伏電池輸出電壓低于逆變器最低允許的直流工作電壓值時(shí)，停止功率輸出，分?jǐn)嘟涣鬏敵鰝?cè)的并網(wǎng)開關(guān)。這種方式會(huì)造成光伏陣列在無法支撐光伏逆變器最低輸出功率時(shí)，光伏逆變器出現(xiàn)反復(fù)啟停的情況，同時(shí)相應(yīng)地頻繁合分并網(wǎng)開關(guān)。最終，將嚴(yán)重縮短并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械壽命，且容易對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，降低系統(tǒng)的可靠性。還有一種方案是并網(wǎng)前在光伏陣列側(cè)接入合適的功率電阻，人為產(chǎn)生損耗，直到滿足并網(wǎng)條件，然后切除功率電阻開始并網(wǎng)。但此方案功率電阻發(fā)熱嚴(yán)重，一般在小功率光伏逆變器中有應(yīng)用。因此，如何在光伏電池輸出功率極低的情況下，優(yōu)化光伏逆變器的啟?？刂疲档凸夥孀兤鞑⒕W(wǎng)開關(guān)的合分次數(shù)，在提高其機(jī)械壽命的同時(shí)降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊，成為一個(gè)重要的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，能夠有效降低光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)開關(guān)的合分次數(shù)，從而在提高并網(wǎng)開關(guān)機(jī)械壽命的同時(shí)降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊，增強(qiáng)光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。
[0004]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
一種光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，所述光伏并網(wǎng)逆變器的直流輸入側(cè)與光伏陣列的直流母線連接，其交流輸出側(cè)通過并網(wǎng)開關(guān)與電網(wǎng)連接，其特征在于，所述并網(wǎng)控制方法包括以下步驟:
步驟1、持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓，當(dāng)直流母線電壓高于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓時(shí)，控制所述并網(wǎng)開關(guān)閉合，使所述光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣連接狀態(tài)，進(jìn)入步驟2;
步驟2、控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，并判斷預(yù)設(shè)的停止向電網(wǎng)輸出功率的條件是否得到滿足，如是，轉(zhuǎn)至步驟3 ;如否，轉(zhuǎn)至步驟6 ;
步驟3、控制所述光伏并網(wǎng)逆變器停止向電網(wǎng)輸出功率，進(jìn)入步驟4 ；
步驟4、持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓，并將檢測(cè)到的直流母線電壓與啟動(dòng)電壓及預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓進(jìn)行比較，所述斷網(wǎng)電壓小于所述啟動(dòng)電壓:如直流母線電壓或等于低于預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓，則轉(zhuǎn)步驟5 ;如直流母線電壓高于或等于啟動(dòng)電壓，則轉(zhuǎn)步驟2 ;如直流母線電壓高于斷網(wǎng)電壓，低于啟動(dòng)電壓，則重復(fù)步驟4 ；
步驟5、控制所述并網(wǎng)開關(guān)斷開，使所述光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣斷開狀態(tài)，轉(zhuǎn)至步驟I;
步驟6、控制所述光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行正常并網(wǎng)運(yùn)行，同時(shí)持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓，并將檢測(cè)到的直流母線電壓與預(yù)設(shè)的最低工作電壓進(jìn)行比較，所述最低工作電壓低于所述啟動(dòng)電壓且高于所述斷網(wǎng)電壓:當(dāng)直流母線電壓低于最低工作電壓且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到第一時(shí)間閾值，轉(zhuǎn)至步驟3，否則重復(fù)步驟6。
[0005]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一，步驟2中所述控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，是指控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)恒定輸出預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率；所述停止向電網(wǎng)輸出功率的條件是指:在預(yù)設(shè)的第二時(shí)間閾值內(nèi)，出現(xiàn)直流母線電壓低于所述最低工作電壓且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到所述第一時(shí)間閾值的情形，所述第二時(shí)間閾值大于所述第一時(shí)間閾值。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之二，步驟2中所述控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，是指控制光伏并網(wǎng)逆變器工作于母線恒電壓運(yùn)行模式，其電壓指令為所述最低工作電壓；所述停止向電網(wǎng)輸出功率的條件是指:在預(yù)設(shè)的第二時(shí)間閾值內(nèi)，出現(xiàn)光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率小于預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到所述第一時(shí)間閾值的情形；所述第二時(shí)間閾值大于所述第一時(shí)間閾值。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之三，步驟2中所述控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，是指控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)的輸出功率由預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)功率開始逐漸遞增；所述停止向電網(wǎng)輸出功率的條件是指:在光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率前，出現(xiàn)直流母線電壓低于所述最低工作電壓且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到所述第一時(shí)間閾值的情形；或者，在光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率后，在預(yù)設(shè)的第二時(shí)間閾值內(nèi)，出現(xiàn)直流母線電壓低于所述最低工作電壓且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到所述第一時(shí)間閾值的情形；所述斷網(wǎng)功率小于所述最小并網(wǎng)功率。
[0008]所述第一時(shí)間閾值可以為預(yù)設(shè)的恒值，例如取IOOms ;也可以根據(jù)所述最低工作電壓和當(dāng)前直流母線電壓之間的差值確定，差值越小，第一時(shí)間閾值越大。
[0009]優(yōu)選地，所述第二時(shí)間閾值的取值范圍為5iTl0s。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明思路，還可以得到一種光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏陣列、光伏并網(wǎng)逆變器，所述光伏并網(wǎng)逆變器的直流輸入側(cè)與光伏陣列的直流母線連接，所述光伏并網(wǎng)逆變器的交流輸出側(cè)通過并網(wǎng)開關(guān)與電網(wǎng)連接，所述光伏并網(wǎng)逆變器使用以上任一技術(shù)方案所述并網(wǎng)控制方法。
[0011]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過優(yōu)化、協(xié)調(diào)光伏并網(wǎng)逆變器在輸出功率極低時(shí)的啟?？刂?，減少了交流輸出側(cè)并網(wǎng)開關(guān)的合分次數(shù)，有效提高了其機(jī)械壽命，減小了系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高了系統(tǒng)的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為典型光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明并網(wǎng)控制方法的控制流程圖；
圖3為預(yù)設(shè)的第一時(shí)間閾值td與最低工作電壓和當(dāng)前直流母線電壓之間的差值Udelt的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
圖1顯示了一套典型的光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中的光伏并網(wǎng)逆變器(如圖中虛線框所示)包括依次連接的逆變模塊、交流輸出濾波模塊、并網(wǎng)開關(guān)，以及可分別對(duì)逆變模塊、并網(wǎng)開關(guān)(通常為斷路器或交流接觸器)進(jìn)行控制的控制模塊。該光伏并網(wǎng)逆變器還包括設(shè)置于其直流輸入側(cè)的直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元，以及設(shè)置于其交流輸出側(cè)的交流電壓、電流信號(hào)檢測(cè)單元，可分別對(duì)光伏陣列直流母線電壓以及光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果傳輸至控制模塊。
[0014]上述系統(tǒng)中控制模塊按照?qǐng)D2所示的基本流程進(jìn)行并網(wǎng)控制，具體包括以下步驟:
步驟1、直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)直流母線電壓ud。，當(dāng)直流母線電壓Udc高于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓I時(shí)，控制所述并網(wǎng)開關(guān)閉合，使所述光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣連接狀態(tài)，進(jìn)入步驟2 ；
步驟2、控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，并判斷預(yù)設(shè)的停止向電網(wǎng)輸出功率的條件是否得到滿足，如是，轉(zhuǎn)至步驟3 ;如否，轉(zhuǎn)至步驟6 ;
步驟3、控制所述光伏并網(wǎng)逆變器停止向電網(wǎng)輸出功率，進(jìn)入步驟4 ；
步驟4、持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Ud。，并將檢測(cè)到的直流母線電壓Udc與啟動(dòng)電壓Ur及預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓Urat (UUJ進(jìn)行比較:如直流母線電壓Ud。低于或等于斷網(wǎng)電壓Urat，則轉(zhuǎn)步驟5 ;如直流母線電壓Udc高于或等于啟動(dòng)電壓Ur，則轉(zhuǎn)步驟2 ;如直流母線電壓Udc高于斷網(wǎng)電壓Urat，低于啟動(dòng)電壓Ur，則重復(fù)步驟4 ；
步驟5、控制所述并網(wǎng)開關(guān)斷開，使所述光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣斷開狀態(tài)，轉(zhuǎn)至步驟I ;
步驟6、控制所述光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行正常并網(wǎng)運(yùn)行，并持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Ud。，將檢測(cè)到的直流母線電壓Udc與預(yù)設(shè)的最低工作電壓Umin進(jìn)行比較，當(dāng)直流母線電壓Udc低于預(yù)設(shè)的最低工作電壓Umin且持續(xù)維持直流母線電壓低于最低工作電壓的狀態(tài)的時(shí)間達(dá)到時(shí)間td,轉(zhuǎn)至步驟3,否則重復(fù)步驟6。
[0015]下面以幾個(gè)具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
實(shí)施例一、
本實(shí)施例中，當(dāng)光伏并網(wǎng)逆變器接到啟動(dòng)命令后，控制模塊具體按照以下方法進(jìn)行并網(wǎng)控制:
步驟1、如直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的直流母線電壓Udc高于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓Up控制模塊控制并網(wǎng)開關(guān)閉合，使光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣連接狀態(tài)，進(jìn)入步驟2 ;
步驟2、控制模塊控制逆變模塊按照預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率Pmin向電網(wǎng)輸出恒定功率，在預(yù)設(shè)的時(shí)間tkl內(nèi)，直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Ud。，當(dāng)直流母線電壓Udc低于預(yù)設(shè)的最低工作電壓Umin(Umin〈Ur)且持續(xù)維持Udc < Umin的狀態(tài)的時(shí)間達(dá)到時(shí)間td(tkl> td)時(shí)，進(jìn)入步驟3 ;否則，進(jìn)入步驟6 ;
步驟3、控制模塊控制逆變模塊停止輸出功率，進(jìn)入步驟4 ；
步驟4、控制模塊持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Udc,當(dāng)Udc低于或等于預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓Ucut(UUmin)時(shí)，進(jìn)入步驟5 ;當(dāng)Ud。高于或等于啟動(dòng)電壓Ur時(shí)，進(jìn)入步驟2 ;當(dāng)Ud。高于Urat，且低于I時(shí)，重復(fù)步驟4 ;
步驟5:控制模塊控制并網(wǎng)開關(guān)斷開，使光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣斷開狀態(tài)，進(jìn)入步驟I ;
步驟6:控制模塊控制光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行正常并網(wǎng)運(yùn)行，同時(shí)持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Udc,并將檢測(cè)到的直流母線電壓Udc與預(yù)設(shè)的最低工作電壓Umin進(jìn)行比較:當(dāng)直流母線電壓Udc低于最低工作電壓Umin且持續(xù)維持Udc低于Umin的狀態(tài)的時(shí)間達(dá)到時(shí)間td，轉(zhuǎn)至步驟3，否則重復(fù)步驟6。
[0016]實(shí)施例二、
本實(shí)施例中，當(dāng)光伏并網(wǎng)逆變器接到啟動(dòng)命令后，控制模塊具體按照以下方法進(jìn)行并網(wǎng)控制:
步驟1、如直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的直流母線電壓Udc高于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓Up控制模塊控制并網(wǎng)開關(guān)閉合，使光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣連接狀態(tài)，進(jìn)入步驟2 ;
步驟2、控制模塊控制逆變模塊工作于母線恒電壓運(yùn)行模式，其電壓指令為預(yù)設(shè)的最低工作電壓Umin (Umin〈Uj，在預(yù)設(shè)的時(shí)間tkl內(nèi)，交流電壓、電流信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)逆變器輸出功率P。，當(dāng)輸出功率P。小于預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率Pmin且持續(xù)維持P。< Pmin的狀態(tài)的時(shí)間達(dá)到時(shí)間td (tkl > td)時(shí)，進(jìn)入步驟3 ;否則，進(jìn)入步驟6 ；
步驟3、控制模塊控制逆變模塊停止輸出功率，進(jìn)入步驟4 ；
步驟4、控制模塊持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Udc,當(dāng)Udc低于或等于預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓Ucut(UUmin)時(shí)，進(jìn)入步驟5 ;當(dāng)Ud。高于或等于啟動(dòng)電壓Ur時(shí)，進(jìn)入步驟2 ;當(dāng)Ud。高于Urat，且低于I時(shí)，重復(fù)步驟4 ;
步驟5:控制模塊控制并網(wǎng)開關(guān)斷開，使光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣斷開狀態(tài)，進(jìn)入步驟I ;
步驟6:控制模塊控制光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行正常并網(wǎng)運(yùn)行，同時(shí)持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Ud。，并將檢測(cè)到的直流母線電壓Udc與最低工作電壓Umin進(jìn)行比較，當(dāng)直流母線電壓Udc低于最低工作電壓Umin且持續(xù)維持Udc低于Umin的狀態(tài)的時(shí)間達(dá)到時(shí)間td，轉(zhuǎn)至步驟3，否則重復(fù)步驟6。
[0017]實(shí)施例三、
本實(shí)施例中，當(dāng)光伏并網(wǎng)逆變器接到啟動(dòng)命令后，控制模塊具體按照以下方法進(jìn)行并網(wǎng)控制:
步驟1、如直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的直流母線電壓Udc高于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓Up控制模塊控制并網(wǎng)開關(guān)閉合，使光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣連接狀態(tài)，進(jìn)入步驟2 ;
步驟2、控制模塊控制逆變模塊向電網(wǎng)輸出功率，輸出功率P。從預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)功率Prat開始遞增，在輸出功率P。達(dá)到預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率Pmin (Pcut<Pmin)之前，檢測(cè)直流母線電壓Udc,當(dāng)直流母線電壓Udc低于預(yù)設(shè)的最低工作電壓Umin (Umin<Ur),且持續(xù)維持Udc < Umin的狀態(tài)的時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間、時(shí)；或者，輸出功率P。達(dá)到預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率Pmin之后，在預(yù)設(shè)時(shí)間tkl內(nèi)，檢測(cè)直流母線電壓Ud。，當(dāng)直流母線電壓Ud。低于預(yù)設(shè)的最低工作電壓Umin(Umin〈Uj，且持續(xù)維持Udc < Ufflin的狀態(tài)的時(shí)間達(dá)到預(yù)設(shè)的時(shí)間td時(shí)，進(jìn)入步驟3 ;否則，進(jìn)入步驟6 ；
步驟3、控制模塊控制逆變模塊停止輸出功率，進(jìn)入步驟4 ； 步驟4、控制模塊持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Ud。，當(dāng)Ud。低于或等于預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓Urat(UUmin)時(shí)，進(jìn)入步驟5 ;當(dāng)Ud。高于或等于啟動(dòng)電壓Ur時(shí)，進(jìn)入步驟2 ;當(dāng)Ud。高于Ucut，Udc低于I時(shí)，重復(fù)步驟4 ;
步驟5:控制模塊控制并網(wǎng)開關(guān)斷開，使光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣斷開狀態(tài)，進(jìn)入步驟I ;
步驟6:控制模塊控制光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行正常并網(wǎng)運(yùn)行，并持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓Udc,將檢測(cè)到的直流母線電壓Udc與最低工作電壓Umin進(jìn)行比較，當(dāng)直流母線電壓Udc低于最低工作電壓Umin且持續(xù)維持Udc低于Umin的狀態(tài)的時(shí)間達(dá)到時(shí)間td，轉(zhuǎn)至步驟3，否則重復(fù)步驟6。
[0018]作為本實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)選方案，控制模塊控制輸出功率P。按照恒定的遞增速率從預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)功率Peut開始遞增，其數(shù)學(xué)表達(dá)為=Ptj=PeuJkt,其中k為常數(shù)，t從控制模塊控制逆變模塊開始向電網(wǎng)輸出功率的時(shí)間開始。
[0019]本發(fā)明的技術(shù)方案中，設(shè)置時(shí)間td為了防止逆變器誤動(dòng)作，td可取為一預(yù)設(shè)的恒值，例如td=100ms ;td也可以根據(jù)預(yù)設(shè)的最低工作電壓Umin和當(dāng)前的直流母線電壓Ud。之間的差值Udelt確定，例如通過預(yù)設(shè)的td與Udelt的成反比的關(guān)系函數(shù)或關(guān)系曲線實(shí)時(shí)確定，差值Udelt越小，則td越大，圖3即顯示了一條預(yù)設(shè)的td-Udelt的關(guān)系曲線。本發(fā)明技術(shù)方案中的時(shí)間tkl可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，其優(yōu)選的取值范圍為5iTlOS。由于光伏電池受光照等環(huán)境因素影響，其功率輸出趨于穩(wěn)定需要一段相對(duì)較長的時(shí)間，因此時(shí)間tkl取值較長。而直流母線電壓低于最低工作電壓Umin會(huì)影響光伏并網(wǎng)逆變器的正常運(yùn)行，Udc低于Umin不能維持太長時(shí)間，因此時(shí)間td的取值較短。
[0020]本發(fā)明的并網(wǎng)控制方法能夠有效降低光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中并網(wǎng)開關(guān)的合分次數(shù)，理想情況下可實(shí)現(xiàn)光伏逆變器交流輸出側(cè)并網(wǎng)開關(guān)每天僅合分一次；從而在提高并網(wǎng)開關(guān)機(jī)械壽命的同時(shí)降低了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，增強(qiáng)了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，所述光伏并網(wǎng)逆變器的直流輸入側(cè)與光伏陣列的直流母線連接，其交流輸出側(cè)通過并網(wǎng)開關(guān)與電網(wǎng)連接，其特征在于，所述并網(wǎng)控制方法包括以下步驟: 步驟1、持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓，當(dāng)直流母線電壓高于預(yù)設(shè)的啟動(dòng)電壓時(shí)，控制所述并網(wǎng)開關(guān)閉合，使所述光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣連接狀態(tài)，進(jìn)入步驟2 ; 步驟2、控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，并判斷預(yù)設(shè)的停止向電網(wǎng)輸出功率的條件是否得到滿足，如是，轉(zhuǎn)至步驟3 ;如否，轉(zhuǎn)至步驟6 ; 步驟3、控制所述光伏并網(wǎng)逆變器停止向電網(wǎng)輸出功率，進(jìn)入步驟4 ; 步驟4、持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓，并將檢測(cè)到的直流母線電壓與啟動(dòng)電壓及預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓進(jìn)行比較，所述斷網(wǎng)電壓小于所述啟動(dòng)電壓:如直流母線電壓低于或等于預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)電壓，則轉(zhuǎn)步驟5 ;如直流母線電壓高于或等于啟動(dòng)電壓，則轉(zhuǎn)步驟2 ;如直流母線電壓高于斷網(wǎng)電壓，低于啟動(dòng)電壓，則重復(fù)步驟4 ； 步驟5、控制所述并網(wǎng)開關(guān)斷開，使所述光伏并網(wǎng)逆變器與電網(wǎng)處于電氣斷開狀態(tài)，轉(zhuǎn)至步驟I ; 步驟6、控制所述光伏并網(wǎng)逆變器進(jìn)行正常并網(wǎng)運(yùn)行，同時(shí)持續(xù)檢測(cè)直流母線電壓，并將檢測(cè)到的直流母線電壓與預(yù)設(shè)的最低工作電壓進(jìn)行比較，所述最低工作電壓低于所述啟動(dòng)電壓且高于所述斷網(wǎng)電壓:當(dāng)直流母線電壓低于最低工作電壓且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到第一時(shí)間閾值，轉(zhuǎn)至步驟3，否則重復(fù)步驟6。
2.如權(quán)利要求1所述光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，其特征在于，步驟2中所述控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，是指控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)恒定輸出預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率；所述停止向電網(wǎng)輸出功`率的條件是指:在預(yù)設(shè)的第二時(shí)間閾值內(nèi)，出現(xiàn)直流母線電壓低于所述最低工作電壓且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到所述第一時(shí)間閾值的情形，所述第二時(shí)間閾值大于所述第一時(shí)間閾值。
3.如權(quán)利要求1所述光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，其特征在于，步驟2中所述控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，是指控制光伏并網(wǎng)逆變器工作于母線恒電壓運(yùn)行模式，其電壓指令為所述最低工作電壓；所述停止向電網(wǎng)輸出功率的條件是指:在預(yù)設(shè)的第二時(shí)間閾值內(nèi)，出現(xiàn)光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率小于預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到所述第一時(shí)間閾值的情形；所述第二時(shí)間閾值大于所述第一時(shí)間閾值。
4.如權(quán)利要求1所述光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，其特征在于，步驟2中所述控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)輸出功率，是指控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)的輸出功率由預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)功率開始逐漸遞增；所述停止向電網(wǎng)輸出功率的條件是指:在光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率前，出現(xiàn)直流母線電壓低于所述最低工作電壓且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到所述第一時(shí)間閾值的情形；或者，在光伏并網(wǎng)逆變器的輸出功率達(dá)到預(yù)設(shè)的最小并網(wǎng)功率后，在預(yù)設(shè)的第二時(shí)間閾值內(nèi)，出現(xiàn)直流母線電壓低于所述最低工作電壓且該狀態(tài)持續(xù)保持的時(shí)間達(dá)到所述第一時(shí)間閾值的情形；所述斷網(wǎng)功率小于所述最小并網(wǎng)功率。
5.如權(quán)利要求2~4任一項(xiàng)所述光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，其特征在于，所述第二時(shí)間閾值的取值范圍為5iTlOS。
6.如權(quán)利要求4所述光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，其特征在于，所述控制光伏并網(wǎng)逆變器向電網(wǎng)的輸出功率由預(yù)設(shè)的斷網(wǎng)功率開始逐漸遞增是按照恒定的遞增速率。
7.如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，其特征在于，所述第一時(shí)間閾值為預(yù)設(shè)的恒定值。
8.如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述光伏并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)控制方法，其特征在于，所述第一時(shí)間閾值根據(jù)所述最低工作電壓和當(dāng)前直流母線電壓之間的差值確定，差值越小，第一時(shí)間閾值越大。
9.一種光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)，包括光伏陣列、光伏并網(wǎng)逆變器，所述光伏并網(wǎng)逆變器的直流輸入側(cè)與光伏陣列的直流母線連接，所述光伏并網(wǎng)逆變器的交流輸出側(cè)通過并網(wǎng)開關(guān)與電網(wǎng)連接，其特征在于，所述光伏并網(wǎng)逆變器使用如權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述并網(wǎng)控制方法。`
【文檔編號(hào)】H02M7/48GK103730911SQ201310722815
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】薜峰, 王峰, 王劍國, 夏明曄, 管瑞良 申請(qǐng)人:常熟開關(guān)制造有限公司(原常熟開關(guān)廠）