一種光伏逆變器控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光伏逆變器控制方法，其步驟為：(1)對(duì)并網(wǎng)逆變器的各個(gè)模擬量進(jìn)行采樣處理；(2)對(duì)電網(wǎng)相電壓進(jìn)行提取處理：利用變壓器變比直接從變壓器的副邊線電壓獲得原邊相電壓；(3)根據(jù)步驟(2)得到的電網(wǎng)相電壓進(jìn)行鎖相環(huán)控制，以獲得電網(wǎng)相位，完成逆變器輸出電壓相位和電網(wǎng)相位跟蹤。本發(fā)明具有原理十分簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)、能提高響應(yīng)速度、可確保鎖相精度和系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種光伏逆變器控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明主要涉及到光伏發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域，特指一種適用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的光伏逆變 器控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于光伏并網(wǎng)逆變器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，降低光伏并網(wǎng)逆變器的成本、提高逆變 器的性價(jià)比、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力成為各逆變器廠家的當(dāng)務(wù)之急。低壓光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)要求 并網(wǎng)逆變器本身自帶工頻隔離變壓器輸出，因此采用帶漏感變壓器的LCL型主電路拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)成為業(yè)界主流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。低壓光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中光伏電池串?dāng)?shù)一般都不高，因此為 充分利用光伏電池的直流電壓提高發(fā)電效率，逆變器輸出變壓器一般采用升壓變壓器。由 于網(wǎng)側(cè)電感為變壓器的漏感同時(shí)變壓器的變比不是1:1，所以實(shí)現(xiàn)光伏逆變器的鎖相控制 和電網(wǎng)電壓過欠壓保護(hù)則需要獲取逆變器輸出側(cè)和電網(wǎng)側(cè)兩組電壓信號(hào)。
[0003] 傳統(tǒng)的技術(shù)方案中，光伏并網(wǎng)逆變器需要通過電壓傳感器采樣獲取逆變器輸出電 壓和電網(wǎng)電壓實(shí)現(xiàn)軟件鎖相控制和電網(wǎng)過欠壓保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)逆變器安全可靠并網(wǎng)發(fā)電運(yùn) 行。現(xiàn)有的帶工頻隔離變壓器輸出的光伏并網(wǎng)逆變器獲取電網(wǎng)電壓和逆變器輸出電壓的方 法主要是利用兩組電壓傳感器采樣，即電網(wǎng)電壓和逆變器輸出電壓分別單獨(dú)采樣，或者通 過變壓器的聯(lián)接組別利用較為繁瑣的幅值和相位折算從電網(wǎng)電壓獲取逆變器輸出電壓。
[0004] 上述傳統(tǒng)軟件鎖相用電壓獲取方法可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行，但仍存在以 下不足：
[0005] (1)采用兩組電壓傳感器成本較高。
[0006] (2)如果主電路拓?fù)涫菐└械淖儔浩鲃t逆變器側(cè)傳感器只能安裝在濾波電容 上，采樣所得電壓諧波成分較高、波形質(zhì)量較差從而鎖相精度較差、輸出電流諧波較大、系 統(tǒng)不穩(wěn)定。
[0007] (3)采用變壓器的聯(lián)接組別和相位折算獲取逆變器側(cè)電壓則需要復(fù)雜的轉(zhuǎn)換計(jì) 算，大大增加計(jì)算時(shí)間，較為復(fù)雜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種原理十分簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)、能提高響應(yīng)速度、可確保鎖相精度和系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的光伏逆變 器控制方法。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0010] 一種光伏逆變器控制方法，其步驟為：
[0011] (1)對(duì)并網(wǎng)逆變器的各個(gè)模擬量進(jìn)行采樣處理；
[0012] (2)對(duì)電網(wǎng)相電壓進(jìn)行提取處理：利用變壓器變比直接從變壓器的副邊線電壓獲 得原邊相電壓；
[0013] (3)根據(jù)步驟（2)得到的電網(wǎng)相電壓進(jìn)行鎖相環(huán)控制，以獲得電網(wǎng)相位，完成逆變 器輸出電壓相位和電網(wǎng)相位跟蹤。
[0014] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)：所述步驟（2)中按照下式進(jìn)行原邊相電壓與副邊線電 壓的轉(zhuǎn)換：

【權(quán)利要求】
1. 一種光伏逆變器控制方法，其特征在于，步驟為： (1) 對(duì)并網(wǎng)逆變器的各個(gè)模擬量進(jìn)行采樣處理； (2) 對(duì)電網(wǎng)相電壓進(jìn)行提取處理：利用變壓器變比直接從變壓器的副邊線電壓獲得原 邊相電壓； ⑶根據(jù)步驟⑵得到的電網(wǎng)相電壓進(jìn)行鎖相環(huán)控制，以獲得電網(wǎng)相位，完成逆變器輸 出電壓相位和電網(wǎng)相位跟蹤。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏逆變器控制方法，其特征在于，所述步驟（2)中按照下式 進(jìn)行原邊相電壓與副邊線電壓的轉(zhuǎn)換：
其中，u、v、w為變壓器原邊相電壓，r、s、t為變壓器副邊相電壓，變壓器原邊與副邊的 比值為I :k。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光伏逆變器控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括 步驟（4)進(jìn)行MPPT控制：跟蹤到電池陣列的最佳工作點(diǎn)，并得到電壓外環(huán)的電壓指令輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏逆變器控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括步 驟（5)進(jìn)行直流電壓外環(huán)控制，以獲得電流內(nèi)環(huán)的電流指令輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光伏逆變器控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括步 驟（6)進(jìn)行電流內(nèi)環(huán)控制，以獲得逆變器交流電壓輸出指令。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光伏逆變器控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括步 驟⑵進(jìn)行P麗調(diào)制，以獲得逆變器的PWM輸出信號(hào)送至功率開關(guān)管。
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK104377731SQ201410673418
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】馮江華, 蹇芳, 吳強(qiáng), 吳恒亮, 陳藝峰, 趙香桂, 王南, 唐海燕, 張洪浩, 李少龍, 朱淇涼, 姚明, 任藝 申請(qǐng)人:南車株洲電力機(jī)車研究所有限公司