1.一種光伏UPS離網(wǎng)逆變器雙模式切換控制方法,其特征在于,包括下列步驟:
系統(tǒng)通過采樣電路,采集光伏太陽(yáng)能板電壓輸出Vpv,采集蓄電池電壓Vb,采集母線電壓Vbus以及電網(wǎng)電壓Vgrid;
當(dāng)光伏太陽(yáng)能板電壓輸出Vpv正常時(shí),母線電壓Vbus經(jīng)過全橋逆變,再經(jīng)過濾波后得到有效值為220V的正弦電壓Vivt,該電壓給負(fù)載供電,系統(tǒng)工作在逆變工作模式;
當(dāng)采樣電路采樣到光伏太陽(yáng)能板電壓輸出Vpv異常時(shí),并且檢測(cè)到電網(wǎng)電壓Vgrid處在正常范圍之內(nèi)時(shí),打開電網(wǎng)端繼電器K1,此時(shí)由電網(wǎng)直接給負(fù)載供電,暫時(shí)關(guān)斷開關(guān)管,關(guān)閉逆變端繼電器K2,系統(tǒng)由逆變工作模式切換到整流工作模式,逆變端繼電器K2打開,電網(wǎng)電壓Vgrid經(jīng)過PWM全橋整流,再經(jīng)過前級(jí)電路拓?fù)浣o蓄電池充電;
系統(tǒng)檢測(cè)電網(wǎng)電壓Vgrid的有效值,當(dāng)采樣電路采樣到電網(wǎng)電壓異常時(shí),斷開電網(wǎng)端繼電器K1,系統(tǒng)快速由整流工作模式切換到逆變工作模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏UPS離網(wǎng)逆變器雙模式切換控制方法,其特征在于,所述逆變工作模式的控制方法為加入模糊控制的基于PI的單極性調(diào)制方法,其中,所述基于PI的單極性調(diào)制方法具體為:經(jīng)過全橋逆變得到的逆變電壓的每個(gè)周期共400個(gè)采樣點(diǎn)跟事先制作出的400個(gè)點(diǎn)的正弦表進(jìn)行逐一比較,通過PI調(diào)節(jié)不斷矯正兩個(gè)高頻管的占空比,從而保證逆變得到的電壓為220V交流電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光伏UPS離網(wǎng)逆變器雙模式切換控制方法,其特征在于,所述模糊控制具體過程如下:
設(shè)模糊控制器的兩個(gè)輸入量為誤差e(k)和誤差變化率Δe(k),其表達(dá)式為:
e(k)=e(k)-e(k-1) (1)
假設(shè)系統(tǒng)是一個(gè)雙輸入雙輸出系統(tǒng),輸入包括誤差e(k)和誤差變化率Δe(k),在系統(tǒng)中,雙輸入為電流誤差量ie和電流誤差變化率d(ie)/dt,輸出量為Ki和Kp的在線調(diào)整量ΔKi和ΔKp,設(shè)計(jì)好隸屬度函數(shù)后通過邏輯判斷語(yǔ)句寫出控制規(guī)則。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光伏UPS離網(wǎng)逆變器雙模式切換控制方法,其特征在于,所述模糊控制器是基于PI參數(shù)設(shè)計(jì)的,選定模糊標(biāo)記作為變量的模糊集合,所述模糊標(biāo)記分別記為PB(正大)、PE(正較大)、PS(正較小)、ZO(零)、NS(負(fù)較小)、NE(負(fù)較大)、NB(負(fù)大)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏UPS離網(wǎng)逆變器雙模式切換控制方法,其特征在于,所述系統(tǒng)快速由整流工作模式切換到逆變工作模式具體過程如下:
當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)電壓有效值Vgrid異常時(shí),關(guān)閉電網(wǎng)端繼電器K1,負(fù)載立即切換到由蓄電池供電,為了使負(fù)載在切換狀態(tài)中不掉電,必須保證負(fù)載的復(fù)位時(shí)間Treset大于切換時(shí)間Tswitch;
根據(jù)負(fù)載的復(fù)位時(shí)間為一個(gè)電網(wǎng)周期,即為20ms,將電網(wǎng)的一個(gè)周期分為離散的400個(gè)點(diǎn),計(jì)算其中的任意200點(diǎn)即可算出電網(wǎng)電壓的有效值Vgrid;
根據(jù)輸出逆變電壓的調(diào)制信號(hào)Ug為50HZ正弦波,載波信號(hào)Uc為20KHZ三角波,將電網(wǎng)電壓的一個(gè)周期分為離散的400個(gè)點(diǎn);
系統(tǒng)每50μs進(jìn)入一次PWM中斷,引入進(jìn)入中斷的次數(shù)grid_num,初始值為0,每進(jìn)入一次中斷,grid_num加1,當(dāng)grid_num為199時(shí),清零grid_num,并將采樣到的200個(gè)點(diǎn)的電網(wǎng)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行如下公式運(yùn)算:
其中,V1,V2,…,V200為200個(gè)電網(wǎng)電壓點(diǎn)的采樣值,4095是數(shù)字信號(hào)處理器的AD采樣精度,3是AD采樣引腳的所能采樣到的最大電壓,Poc為采樣電路的比例值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏UPS離網(wǎng)逆變器雙模式切換控制方法,其特征在于,
當(dāng)采樣電路采樣到電網(wǎng)電壓超出正常電網(wǎng)電壓有效值220V±220*15%時(shí),判斷電網(wǎng)電壓異常。