帶防逆流的光伏逆變器控制裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明應(yīng)用于三相逆變器的并網(wǎng)發(fā)電不可逆系統(tǒng)，涉及一種帶防逆流的光伏逆變器控制裝置使得三相逆變器實現(xiàn)防逆流功能，帶防逆流的光伏逆變器控制裝置的控制方法，實時監(jiān)測逆變器在運行過程中光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象，若是則將有功電流給定進行限幅定為0，即Idref=0；否則判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢，若光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，則對逆變器進行降功率處理，否則結(jié)束。采用本發(fā)明方法的三相逆變器輸出功率保持恒定，不會出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象，同時具備響應(yīng)速度更快，控制更及時，在并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)可能會將多余的電能送入電網(wǎng)之前就做出有效控制，防止逆流發(fā)生，尤其是針對負載突卸情況經(jīng)常發(fā)生的場合，實時性比較好。
【專利說明】帶防逆流的光伏逆變器控制裝置及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三相逆變器的并網(wǎng)發(fā)電不可逆系統(tǒng)，特別是涉及一種帶防逆流的光伏逆變器控制裝置及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在光伏發(fā)電系統(tǒng)中，當(dāng)三相逆變器為不可逆并網(wǎng)方式時，需要配置防逆流控制器，保證本地負載消耗功率大于并網(wǎng)逆變器發(fā)出的功率，多余的功率由電網(wǎng)提供，目的是保證電網(wǎng)提供給負載的功率必須大于等于0，不能有逆變器輸出功率并入電網(wǎng)。通常的做法是，防逆流控制器檢測電網(wǎng)接入點電網(wǎng)總功率，當(dāng)檢測到電網(wǎng)提供給負載的總功率小于一預(yù)設(shè)功率時，說明逆變器輸出功率有并入電網(wǎng)的趨勢，需要提前控制逆變器，降低其功率，通常防逆流控制器控制逆變器降功率都是經(jīng)RS485通訊、CAN通訊或者以太網(wǎng)通訊等完成的，防逆流控制器檢測到有逆流發(fā)生時，就通訊發(fā)送停機命令或者通過防逆流控制器直接斷開逆變器和電網(wǎng)的連接。
[0003]上述防逆流控制方式都是針對電站大系統(tǒng)多臺逆變器并聯(lián)輸出使用，一臺防逆流控制器控制多臺逆變器輸出，最理想的做法就是使用通訊控制方式。用電設(shè)備突加突卸的情況時有發(fā)生，功率變化很大，如果防逆流控制器控制不好，很容易發(fā)生逆流現(xiàn)象，如果按通訊控制方式，因為經(jīng)防逆流控制器檢測、然后通訊傳達、逆變器解析指令施加控制，這中間都會造成時間的延誤，當(dāng)逆變器響應(yīng)時，已經(jīng)發(fā)生逆流一段時間了，可能對電網(wǎng)造成一定的沖擊和污染電網(wǎng)。同時上述的通訊控制方式都是考慮三相負載平衡時，檢測電網(wǎng)接入點總功率，但是當(dāng)三相負載不平衡時，可能檢測總功率不會到預(yù)設(shè)控制功率點，不會判斷到逆流的趨勢，但是考慮單相可能要逆流或者已經(jīng)逆流了，無法做出提前判斷。通訊控制降功率有兩種方式，一種是防逆流控制器發(fā)送固定的降功率系數(shù)或者精確計算好的降功率系數(shù)，逆變器接收到降功率指令，會將當(dāng)前輸出功率降低固定的系數(shù)輸出，但是在功率已經(jīng)降低完成，還沒接收到下次降功率指令前，逆變器會繼續(xù)最大功率跟蹤，功率輸出又變大，這樣存在的問題是在逆變器輸出功率和控制功率臨界時，逆變器輸出功率一直在振蕩，另一種方式是防逆流控制器精確計算好降功率系數(shù)、增功率系數(shù)，逆變器的增功率、降功率、保持功率完全由防逆流控制器控制，但是在負載不穩(wěn)定有波動時，增降功率系數(shù)很難確定，也會導(dǎo)致逆變器輸出功率振蕩。
[0004]另外，如果使用場合僅需要一臺逆變器，仍需再配置防逆流控制器，成本較高。
[0005]因此亟需提供一種帶防逆流的光伏逆變器控制裝置及其控制方法，能夠針對單獨使用的逆變器，將防逆流功能集成到逆變器內(nèi)，如在可逆系統(tǒng)，可將防逆流功能關(guān)閉，在不可逆系統(tǒng)，將防逆流功能開啟。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種帶防逆流的光伏逆變器控制裝置及其控制方法，本發(fā)明提供的裝置包括:一光伏極板，一三相逆變主電路，所述光伏極板的輸出與所述三相逆變主電路的輸入相連接，所述的三相逆變主電路的一輸出連接三相負載，所述三相逆變主電路的另一輸出連接一隔離變壓器，所述隔離變壓器的輸出接至三相市電；其特征在于還包括:一光伏輸入檢測單兀，一 MPPT單兀,一電壓控制器,一防逆流控制單兀，一輸出信號檢測單兀，一第一信號處理單兀，一第一電流控制器，一第二電流控制器，一第二信號處理單兀以及一 SPWM發(fā)生器；所述光伏輸入檢測單兀米樣光伏極板輸出電壓Udc和輸出電流Idc,米樣后的電量信號Udc和Idc經(jīng)所述MPPT單元進行最大功率跟蹤，所述MPPT單元計算當(dāng)前最大功率點時的母線電壓參考Udcref，所述母線電壓參考Udcref與Udc取差值后輸入所述電壓控制器；所述電壓控制器的輸出端與防逆控制單元的一輸入端連接；所述信號檢測單元用于檢測隔離變壓器輸入的電網(wǎng)電壓Ua、Ub、Uc、三相逆變主電路輸出電流la、lb、Ic及負載三相電流Ila、lib、Ilc，并將檢測得到的所有電量信號反饋至所述第一信號處理單元；所述第一信號處理單元用于計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO、A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc、d軸有功反饋電流Id以及q軸無功反饋電流Iq，所述第一信號處理單元將PO、POa, POb, POc反饋至所述防逆流控制單元；所述防逆流控制單元用于判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)生逆流現(xiàn)象時，將所述防逆流控制單元的輸出值Idref設(shè)置為O ;當(dāng)光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象時，判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢，若光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，所述防逆流控制單元的輸出值Idref為所述電壓控制器輸出值Idref ’，并對逆變器進行降功率處理，若光伏逆變器系統(tǒng)不具有逆流趨勢，結(jié)束對所述三相逆變主電路的控制；所述防逆流控制單元輸出值Idref與所述第一信號處理單元輸出的Id取差值輸入第一電流控制器；所述第一信號處理單元輸出的Iq與一無功電流給定Iqref取差值輸入所述第二電流控制器；所述的第一電流控制器和第二電流控制器的輸出值經(jīng)過第二信號處理單元進行處理，所述第二信號處理器的輸出與所述SPWM發(fā)生器的輸入端連接，所述SPWM發(fā)生器的輸出控制所述三相逆變主電路的開關(guān)管工作。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中所述第一信號處理單兀用于計算A相光伏發(fā)電功率Pas、B相光伏發(fā)電功率Pbs、C相光伏發(fā)電功率Pcs、光伏發(fā)電總功率Ps、A相負載功率Pla、B相負載功率Plb、C相負載功率Pic、負載總功率Pl、負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO、A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差 POc，其中:Pas=UaXIa，Pbs=UbXIb, Pcs=UcXIc, Ps=Pas+Pbs+Pcs，Pla=UaXIla, Plb=UbXIlb, Plc=UcX lie, Pl=Pla+Plb+Plc, PO=Pl-Ps, POa=Pla-Pas,POb=Plb-Pbs, POc=PIc-Pcs ;當(dāng)PO、POa、POb、POc中任何一項小于等于零，表示光伏逆變器系統(tǒng)發(fā)生逆流現(xiàn)象，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象。
[0008]在本發(fā)明一實施例中所述負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO與預(yù)設(shè)功率Pc的比值為K0，即K0=P0/Pc ;所述A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為Kl，即Kl=3P0a/Pc ;所述B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K2，即K2=3P0b/Pc ;所述C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K3，S卩K3=3P0c/Pc ;若K0、K1、K2、K3中至少一個值小于等于1，則光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，光伏逆變器進行降功率處理，否則光伏逆變器系統(tǒng)不具有逆流趨勢。所述光伏逆變器進行降功率處理是取Κ0、KU Κ2、Κ3最小值作為降功率系數(shù)K，即K=min (Κ0、Kl、Κ2、Κ3)，所述降功率系數(shù)，即所述防逆流控制單元的輸出值 Idref=KX Idref?。
[0009]在發(fā)明一實施例中所述電網(wǎng)電壓Ua、Ub、Uc經(jīng)過鎖相得到電網(wǎng)電壓角度Θ，將三相交流輸出電流Ia、Ib、Ic從三相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，獲得d軸有功反饋電流Id和q軸無功反饋電流Iq ;所述第二信號處理單元用于將第一電流控制器、第二電流控制器的輸出從兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為三相靜止坐標(biāo)系的輸出。
[0010]基于上述的一種帶防逆流的光伏逆變器控制裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
步驟SI，實時監(jiān)測逆變器在運行過程中光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象，若是則進入步驟S2，否則進入步驟S3 ;步驟S2，將防逆流控制單元輸出值Idref設(shè)置為0，進入步驟S4 ;步驟S3，判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢，若光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，則進入步驟S4否則結(jié)束；步驟S4，進行逆變器進行降功率處理。
[0011]在本發(fā)明一實施例中所述步驟SI實時監(jiān)測逆變器在運行過程中光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象還包括以下具體步驟:步驟S11，實時監(jiān)測隔離變壓器輸入的電網(wǎng)電壓Ua、Ub、Uc、三相逆變主電路輸出電流Ia、lb、Ic以及負載三相電流Ila、I lb、Ilc，步驟S12，計算A相光伏發(fā)電功率Pas、B相光伏發(fā)電功率Pbs、C相光伏發(fā)電功率Pcs，光伏發(fā)電總功率Ps、A相負載功率Pla、B相負載功率Plb、C相負載功率Plc，三相負載總功率Pl，其中 Pas=UaX la、Pbs=UbX lb、Pcs=UcX Ic, Ps=Pas+Pbs+Pcs, Pla=UaX Ila、Plb=UbX lib、Plc=UcX Ilc, Pl=Pla+Plb+Plc ；
步驟S13，計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差Ρ0、Α相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc，其中 PO=Pl-Ps, POa=Pla-Pas, POb=Plb-Pbs, POc=PIc-Pcs ;步驟 S14,當(dāng) PO、POa、POb、POc 中至少一個值小于等于零，則表示光伏逆變器系統(tǒng)發(fā)生逆流現(xiàn)象，進入步驟S2，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象，進入步驟S3。
[0012]所述步驟S3所述判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢還包含以下具體步驟:步驟S31，計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO與預(yù)設(shè)功率Pc的比值為KO、A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K1、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K2、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K3，其中，K0=P0/Pc, Kl=3P0a/Pc,K2=3P0b/Pc，K3=3P0c/Pc ;步驟S32，當(dāng)K0、K1、K2、K3中至少一個值小于等于1，則表示光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，進入步驟S4，光伏逆變器進行降功率處理，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)不具有逆流趨勢，結(jié)束對所述三相逆變主電路的控制。
[0013]步驟S4進行逆變器進行降功率處理，具體步驟為:所述光伏逆變器進行降功率處理是取Κ0、Κ1、Κ2、Κ3最小值作為降功率系數(shù)K，所述降功率系數(shù)K乘于電壓控制器輸出值Idref ’作為有功電流給定，即Idref=KX Idref ’。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提出的帶防逆流的光伏逆變器控制裝置及其控制方法的有益效果在于:
(1)、對單獨使用一臺三相逆變器的不可逆光伏逆變器系統(tǒng)，將防逆流功能集成在逆變器內(nèi)部，節(jié)省了防逆流控制器的成本；
(2)、三相逆變器自身的防逆流功能，由于減少了原來防逆流控制器檢測、通訊傳達的所耗時間，響應(yīng)速度更快，控制更及時，尤其是針對負載突卸情況經(jīng)常發(fā)生的場合，實時性比較好；
(3)、本提案不僅利用并網(wǎng)點的總功率參與控制，同時還利用并網(wǎng)點A/B/C相的單相功率參與控制，解決三相負載不平衡或者嚴(yán)重不平衡時，檢測總功率還不需要控制，但是單相功率卻已經(jīng)要逆流了的問題；
(4)、逆變器利用自身的PI調(diào)節(jié)可實現(xiàn)在在負載功率很小，逆變器輸出功率和控制點預(yù)設(shè)功率臨界時，逆變器輸出功率保持恒定，不會出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明具體實施例的流程圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行具體說明。
[0018]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖參見圖1，一種帶防逆流的光伏逆變器控制裝置，包括光伏極板1、三相逆變主電路2，所述三相逆變主電路的輸出連接三相負載5，所述三相逆變主電路經(jīng)隔離變壓器3連接至三相市電4，其特征在于:還包括光伏輸入檢測單元6、MPPT單元7、電壓控制器8、防逆流控制單元9、輸出信號檢測單元10、第一信號處理單元11、第一電流控制器12、第二電流控制器13、第二信號處理單元14以及SPWM發(fā)生器15。
[0019]其中光伏輸入檢測單兀6米樣光伏極板輸出電壓Udc和輸出電流Idc經(jīng)所述MPPT單元進行最大功率跟蹤，所述MPPT單元計算當(dāng)前最大功率點時的母線電壓參考Udcref,所述母線電壓參考Udcref與光伏極板輸出電壓Udc取差值后經(jīng)過所述電壓控制器8 ；
信號檢測單元10用于檢測隔離變壓器輸入的電網(wǎng)電壓Ua、Ub、Uc、三相逆變主電路輸出電流la、lb、Ic以及負載三相電流Ila、I lb、Ilc,并反饋至所述第一信號處理單元11 ；第一信號處理單元11用于計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO、A/B/C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa、POb、POc,并反饋至所述防逆流控制單元9，所述第一信號處理單元11還用于計算d軸有功反饋電流Id、q軸無功反饋電流Iq ;防逆流控制單元9用于判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象，當(dāng)光伏逆變器系統(tǒng)發(fā)生逆流現(xiàn)象時，將所述防逆流控制單元9的輸出值設(shè)置為0，即Idref=O ;當(dāng)光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象時，判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢，若光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，將電壓控制器輸出值Idref ’作為所述防逆流控制單元9的輸出值，即Idref=Idref'否則對逆變器進行降功率處理；防逆流控制單元9輸出值Idref與d軸有功反饋電流Id取差值經(jīng)第一電流控制器12 ;一無功電流給定Iqref與所述q軸無功反饋電流Iq取差值經(jīng)所述第二電流控制器13 ；第一電流控制器12、第二電流控制器13的輸出值經(jīng)過第二信號處理單元14、所述SPWM發(fā)生器15驅(qū)動所述三相逆變主電路的開關(guān)管工作。
[0020]所述第一信號處理單元用于計算A相光伏發(fā)電功率Pas、B相光伏發(fā)電功率Pbs、C相光伏發(fā)電功率Pcs、光伏發(fā)電總功率Ps、A相負載功率Pla、B相負載功率Plb、C相負載功率Plc、負載總功率Pl、負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO、A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差P0a、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差P0b、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc，其中:Pas=UaX la,Pbs=UbX lb,Pcs=UcX Ic, Ps=Pas+Pbs+Pcs, Pla=UaX I la, Plb=Ub X lib,Plc=UcXIlc, Pl=Pla+Plb+Plc, PO=Pl-Ps, POa=Pla-Pas, POb=Plb-Pbs, POc=PIc-Pcs ；當(dāng)PO、POa、POb、POc中任何一項小于等于零，表示光伏逆變器系統(tǒng)發(fā)生逆流現(xiàn)象，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象。
[0021]所述負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO與預(yù)設(shè)功率Pc的比值為K0，即KO=PO/Pc ;所述A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為Kl，即Kl=3P0a/Pc ;所述B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K2，即K2=3P0b/Pc ;所述C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K3，即K3=3P0c/Pc ;若K0、Kl、K2、K3中至少一個值小于等于1，則光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，光伏逆變器進行降功率處理，否則光伏逆變器系統(tǒng)不具有逆流趨勢；所述光伏逆變器進行降功率處理是取K0、KU K2、K3最小值作為降功率系數(shù)K，即K=min (K0、KU K2、K3)，所述降功率系數(shù)K乘于電壓控制器輸出值Idref ’作為所述防逆流控制單元的輸出值，即Idref=KX Idref ’。
[0022]所述電網(wǎng)三相電壓Ua、Ub、Uc經(jīng)過鎖相得到電網(wǎng)電壓角度Θ，將三相交流輸出電流la、lb、Ic從三相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，獲得d軸有功反饋電流Id和q軸無功反饋電流Iq ;所述第二信號處理單元14用于將第一電流控制器12、第二電流控制器13的輸出從兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為三相靜止坐標(biāo)系的輸出。
[0023]本發(fā)明的一種帶防逆流的光伏逆變器控制裝置的控制方法具體控制方法的流程參考圖2。該控制方法包含以下具體步驟:
步驟SI，實時監(jiān)測逆變器在運行過程中是否發(fā)生逆流現(xiàn)象，若是則進入步驟S2，否則進入步驟S3 ;步驟S2，將有功電流給定進行限幅定為0，即Idref=O,進入步驟S4 ；
步驟S3，判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢，若光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，則進入步驟S4，否則結(jié)束；步驟S4，逆變器進行降功率處理。
[0024]其中，步驟SI所述實時監(jiān)測逆變器在運行過程中光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象，還包括以下具體步驟:
步驟S11，實時監(jiān)測隔離變壓器輸入的電網(wǎng)電壓Ua、Ub、Uc、三相逆變主電路輸出電流la、lb、Ic以及負載三相電流Ila、I lb、Ilc ;步驟S12，計算A相光伏發(fā)電功率Pas、B相光伏發(fā)電功率Pbs、C相光伏發(fā)電功率Pcs，光伏發(fā)電總功率Ps、A相負載功率Pla、B相負載功率Plb、C相負載功率Plc，三相負載總功率P1，其中Pas=UaX Ia、Pbs=UbX Ib、Pcs=UcX Ic，Ps=Pas+Pbs+Pcs, Pla=UaX Ila、Plb=UbXIlb' Plc=UcX Ilc, Pl=Pla+Plb+Plc ;步驟 S13，計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO、A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc，其中PO=Pl-Ps,POa=Pla-Pas, POb=Plb-Pbs, POc=PIc-Pcs ;步驟 S14，當(dāng) PO、POa、POb、POc 中至少一個值小于等于零，則表示光伏逆變器系統(tǒng)發(fā)生逆流現(xiàn)象，進入步驟S2，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象，進入步驟S3。
[0025]其中，步驟S3所述判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢具體步驟為:
步驟S31，計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO與預(yù)設(shè)功率Pc的比值為Κ0、Α相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K1、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K2、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K3，其中，K0=P0/Pc，Kl=3P0a/Pc，K2=3P0b/Pc，K3=3P0c/Pc ;步驟S32，判斷K0、K1、K2、K3中至少一個值小于等于1，若是則表示光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，進入步驟S4，光伏逆變器進行降功率處理，否則光伏逆變器系統(tǒng)不具有逆流趨勢，結(jié)束。
[0026]其中，步驟S4，進行逆變器進行降功率處理，具體為:所述光伏逆變器進行降功率處理是取Κ0、Κ1、Κ2、Κ3最小值作為降功率系數(shù)K，即K=min (Κ0、Kl、Κ2、Κ3)，所述降功率系數(shù)K乘于電壓控制器輸出值Idref ’作為有功電流給定，即Idref=KXIdref'
[0027]上列為較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.帶防逆流的光伏逆變器控制裝置，包括:一光伏極板，一三相逆變主電路，所述光伏極板的輸出與所述三相逆變主電路的輸入相連接，所述的三相逆變主電路的一輸出連接三相負載，所述三相逆變主電路的另一輸出連接一隔離變壓器，所述隔離變壓器的輸出接至三相市電；其特征在于還包括:一光伏輸入檢測單兀，一 MPPT單兀,一電壓控制器,一防逆流控制單元，一輸出信號檢測單元，一第一信號處理單元，一第一電流控制器，一第二電流控制器，一第二信號處理單元以及一 SPWM發(fā)生器； 所述光伏輸入檢測單兀米樣光伏極板輸出電壓Udc和輸出電流Idc,米樣后的電量信號Udc和Idc經(jīng)所述MPPT單元進行最大功率跟蹤，所述MPPT單元計算當(dāng)前最大功率點時的母線電壓參考Udcref，所述母線電壓參考Udcref與Udc取差值后輸入所述電壓控制器；所述電壓控制器的輸出端與防逆控制單元的一輸入端連接； 所述信號檢測單元用于檢測隔離變壓器輸入的電網(wǎng)電壓Ua、Ub、Uc、三相逆變主電路輸出電流Ia、Ib、Ic及負載三相電流Ila、Ilb、Ilc，并將檢測得到的所有電量信號反饋至所述第一信號處理單兀； 所述第一信號處理單元用于計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO、A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc、d軸有功反饋電流Id以及q軸無功反饋電流Iq，所述第一信號處理單元將PO、POa、POb> POc反饋至所述防逆流控制單元； 所述防逆流控制單元用于判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象，當(dāng)光伏逆變器系統(tǒng)發(fā)生逆流現(xiàn)象時，將所述防逆流控制單元的輸出值Idref設(shè)置為O ;當(dāng)光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象時，判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢，若光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，所述防逆流控制單元的輸出值Idref為所述電壓控制器輸出值Idref ’，并對逆變器進行降功率處理，若光伏逆變器系統(tǒng)不具有逆流趨勢，結(jié)束對所述三相逆變主電路的控制； 所述防逆流控制單元輸出值Idref與所述第一信號處理單元輸出的Id取差值輸入第一電流控制器； 所述第一信號處理單元輸出的Iq與一無功電流給定Iqref取差值輸入所述第二電流控制器； 所述的第一電流控制器和第二電流控制器的輸出值經(jīng)過第二信號處理單元進行處理，所述第二信號處理器的輸出與所述SPWM發(fā)生器的輸入端連接，所述SPWM發(fā)生器的輸出控制所述三相逆變主電路的開關(guān)管工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶防逆流的光伏逆變器控制裝置，其特征在于:所述第一信號處理單元用于計算A相光伏發(fā)電功率Pas、B相光伏發(fā)電功率Pbs、C相光伏發(fā)電功率Pcs、光伏發(fā)電總功率Ps、A相負載功率Pla、B相負載功率Plb、C相負載功率Pic、負載總功率Pl、負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差Ρ0、Α相負載功率與光伏發(fā)電功率之差P0a、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc，其中:Pas=UaX Ia，Pbs=Ub X lb, Pcs=Uc X Ic, Ps=Pas+Pbs+Pcs, Pla=UaXIla, Plb=Ub X I lb, Plc=UcX lie,Pl=Pla+Plb+Plc, PO=Pl-Ps, POa=Pla-Pas, POb=Plb-Pbs,POc=PIc-Pcs ； 當(dāng)PO、POa、POb、POc中任何一項小于等于零，表示光伏逆變器系統(tǒng)發(fā)生逆流現(xiàn)象，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶防逆流的光伏逆變器控制裝置，其特征在于: 所述負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO與預(yù)設(shè)功率Pc的比值為K0，即KO=PO/Pc ；所述A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為Kl，即 Kl=3P0a/Pc ； 所述B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K2，即 K2=3P0b/Pc ； 所述C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K3，即 K3=3P0c/Pc ； 若K0、K1、K2、K3中至少一個值小于等于I，則表示光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，光伏逆變器進行降功率處理，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)不具有逆流趨勢。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶防逆流的光伏逆變器控制裝置，其特征在于:所述光伏逆變器進行降功率處理是取Κ0、Κ1、Κ2、Κ3最小值作為降功率系數(shù)K，所述防逆流控制單元的輸出值 Idref=KX Idref ’。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶防逆流的光伏逆變器控制裝置，其特征在于:所述電網(wǎng)三相電壓Ua、Ub、Uc經(jīng)過鎖相得到電網(wǎng)電壓角度Θ，將三相交流輸出電流la、lb、Ic從三相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，獲得d軸有功反饋電流Id和q軸無功反饋電流Iq ； 所述第二信號處理單元用于將第一電流控制器、第二電流控制器的輸出從兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為三相靜止坐標(biāo)系的輸出。
6.基于權(quán)利要求1所述的帶防逆流的光伏逆變器控制裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟SI，實時監(jiān)測逆變器在運行過程中光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象，若是則進入步驟S2，否則進入步驟S3 ； 步驟S2，將防逆流控制單元輸出值Idref設(shè)置為0，并進入步驟S4 ； 步驟S3，判斷光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢，若光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，則進入步驟S4否則結(jié)束； 步驟S4，逆變器進行降功率處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶防逆流的光伏逆變器控制裝置的控制方法，其特征在于: 所述步驟SI實時監(jiān)測逆變器在運行過程中光伏逆變器系統(tǒng)是否發(fā)生逆流現(xiàn)象還包括以下具體步驟: 步驟S11，實時監(jiān)測隔離變壓器輸入的電網(wǎng)電壓Ua、Ub、Uc、三相逆變主電路輸出電流la、lb、Ic以及負載三相電流Ila、lib、He, 步驟S12，計算A相光伏發(fā)電功率Pas、B相光伏發(fā)電功率Pbs、C相光伏發(fā)電功率Pcs，光伏發(fā)電總功率Ps、A相負載功率Pla、B相負載功率Plb、C相負載功率Plc，相負載總功率P1，其中 Pas=UaX Ia>Pbs=UbX Ib>Pcs=UcX Ic, Ps=Pas+Pbs+Pcs, Pla=UaX Ila、Plb=UbX lib、Plc=UcX He, Pl=Pla+Plb+Plc ； 步驟S13，計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差Ρ0、Α相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc，其中 PO=Pl-Ps, POa=Pla-Pas, POb=Plb-Pbs, POc=PIc-Pcs ； 步驟S14，當(dāng)PO、POa、POb、POc中至少一個值小于等于零，則表示光伏逆變器系統(tǒng)發(fā)生逆流現(xiàn)象，進入步驟S2，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)未發(fā)生逆流現(xiàn)象，進入步驟S3。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶防逆流的光伏逆變器控制裝置的控制方法，其特征在于: 所述步驟S3所述光伏逆變器系統(tǒng)是否具有逆流趨勢還包含以下具體步驟: 步驟S31，計算負載總功率與光伏發(fā)電總功率之差PO與預(yù)設(shè)功率Pc的比值為KO、A相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POa與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K1、B相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POb與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K2、C相負載功率與光伏發(fā)電功率之差POc與預(yù)設(shè)功率的三分之一 Pc/3的比值為K3 ； 步驟S32，當(dāng)K0、KU K2、K3中至少一個值小于等于1，則表示光伏逆變器系統(tǒng)具有逆流趨勢，進入步驟S4，光伏逆變器進行降功率處理，否則表示光伏逆變器系統(tǒng)不具有逆流趨勢，結(jié)束對所述三相逆變主電路的控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶防逆流的光伏逆變器控制裝置的控制方法，其特征在于: 步驟S4所述逆變器進行降功率處理，具體步驟為:所述光伏逆變器進行降功率處理是取K0、KU K2、K3最小值作為降功率系數(shù)K，所述降功率系數(shù)K乘于電壓控制器輸出值Idref ’作為有功電流給定，即Idref=KX Idref ’。
【文檔編號】H02M7/48GK104300896SQ201410475739
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】崔福軍, 曾奕彰, 林金水, 張惠珍 申請人:廈門科華恒盛股份有限公司