用于光伏水泵變頻器的控制方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及電力電子領(lǐng)域，尤其涉及一種用于光伏水栗變頻器的控制方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的兩級光伏水栗變頻器，如圖1所示，一般包括用于與光伏電池板連接的boost升壓電路I和逆變電路2，對于可切換到交流輸入模式的兩級光伏水栗變頻器還包括用于與電網(wǎng)連接的整流電路3，整流電路3設(shè)有緩沖電阻開關(guān)4?，F(xiàn)有的可提供電網(wǎng)供電的光伏水栗變頻器工作時，在白天光線正常時由光伏電池板供電，而到了晚上或光照較弱時，需要人為地將輸入開關(guān)切到電網(wǎng)，這給處于偏遠(yuǎn)、長期無人看管地區(qū)的光伏水栗的運(yùn)行造成不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請?zhí)峁┮环N用于光伏水栗變頻器的控制方法和系統(tǒng)。
[0004]根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N用于光伏水栗變頻器的控制方法，包括:統(tǒng)計光伏水栗變頻器輸出頻率和/或光伏水栗變頻器PV輸入電壓不滿足條件的持續(xù)時間；若所述持續(xù)時間達(dá)到時間閾值，切換輸入模式。
[0005]上述方法，所述方法包括直流控制過程和交流控制過程，所述直流控制過程，具體包括:
所述光伏水栗變頻器運(yùn)行在直流輸入模式；
判斷所述光伏水栗變頻器的PV輸入電壓是否小于第一預(yù)設(shè)電壓值，若是，切換為交流輸入模式，否則，統(tǒng)計輸出頻率低于頻率下限的第一持續(xù)時間；
若所述第一持續(xù)時間達(dá)到第一時間閾值，切換到交流輸入模式。
[0006]上述方法，所述光伏水栗變頻器進(jìn)入所述直流輸入模式包括:
關(guān)閉逆變電路，開啟boost升壓電路；
當(dāng)母線電壓高于整流輸出電壓時整流電路停止工作；
母線電壓穩(wěn)定在第三預(yù)設(shè)電壓值時斷開整流電路中的緩沖電阻開關(guān)；
若滿足逆變電路啟動條件，則打開逆變電路。
[0007]上述方法，所述交流控制過程包括:
所述光伏水栗變頻器運(yùn)行在交流輸入模式；
判斷所述光伏水栗變頻器的PV輸入電壓是否大于等于第二預(yù)設(shè)電壓值，若是，統(tǒng)計PV輸入電壓大于等于第二預(yù)設(shè)電壓值的第二持續(xù)時間；
若所述第二持續(xù)時間達(dá)到第二時間閾值，切換到直流輸入模式。
[0008]上述方法，所述光伏水栗變頻器進(jìn)入所述交流輸入模式，包括:
關(guān)閉boost升壓電路和逆變電路；
整流電路開始工作，通過緩沖電阻給母線電容充電； 母線電壓建立則合上整流電路中的緩沖電阻開關(guān)；
若滿足逆變電路啟動條件，則打開逆變電路。
[0009]上述方法，還包括所述光伏水栗變頻器輸出單相交流電以驅(qū)動單相電機(jī)的單相電機(jī)驅(qū)動控制過程，所述單相電機(jī)驅(qū)動控制過程具體包括:
若直接輸出單相交流電可以啟動單相電機(jī)，則通過輸出單相交流電啟動單相電機(jī)；否則，拆除單相電機(jī)的運(yùn)行電容和啟動電容，通過輸出兩相相位差特定的PWM波啟動單相電機(jī)。
[0010]上述方法，還包括:
boost升壓電路和逆變電路的采樣、發(fā)波由一塊控制芯片控制。
[0011 ]上述方法，所述boost升壓電路和逆變電路的采樣、發(fā)波由一塊控制芯片控制，具體包括:
設(shè)置所述boost升壓電路的PffM周期和所述逆變電路的PffM周期，每個boost升壓電路的PWM周期采一次PV輸入電壓和PV電流，計算boost升壓電路的占空比;每個逆變電路的PffM周期采一次輸出電流和母線電壓，并計算逆變電路的占空比。
[0012]根據(jù)本申請的第二方面，本申請?zhí)峁┮环N用于光伏水栗變頻器的控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控制總模塊和切換模塊；
所述控制總模塊，用于統(tǒng)計光伏水栗變頻器輸出頻率和/或光伏水栗變頻器PV輸入電壓不滿足條件的持續(xù)時間；
所述切換模塊，用于在所述持續(xù)時間達(dá)到時間閾值時，切換輸入模式。
[0013]上述系統(tǒng)，所述控制總模塊包括直流控制模塊和交流控制模塊，所述直流控制模塊，用于控制直流輸入模式，所述交流控制模塊，用于控制交流輸入模式，所述直流控制模塊包括:
直流調(diào)試單元，用于使所述光伏水栗變頻器運(yùn)行在直流輸入模式；
第一判斷單元，用于判斷所述光伏水栗變頻器的PV輸入電壓是否小于第一預(yù)設(shè)電壓值，若是，切換為交流輸入模式，否則，統(tǒng)計輸出頻率低于頻率下限的第一持續(xù)時間；
所述切換模塊包括第一切換單元，所述第一切換單元，用于在所述第一持續(xù)時間達(dá)到第一時間閾值時，切換到交流輸入模式。
[0014]由于采用了以上技術(shù)方案，使本申請具備的有益效果在于:
在本申請的【具體實(shí)施方式】中，由于包括統(tǒng)計光伏水栗變頻器輸出頻率和/或光伏水栗變頻器PV輸入電壓不滿足條件的持續(xù)時間;若持續(xù)時間達(dá)到時間閾值，自動切換輸入模式，無需人工參與，到了晚上或光照較弱時，自動地將切換到電網(wǎng)，方便了處于偏遠(yuǎn)、長期無人看管地區(qū)光伏水栗的運(yùn)行，且降低了人工成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為光伏水栗變頻器的電路示意圖；
圖2為本申請的用于光伏水栗變頻器的控制方法在一種實(shí)施方式中的流程圖；
圖3為本申請的用于光伏水栗變頻器的控制方法中的直流控制過程在一種實(shí)施方式中的流程圖；
圖4為本申請的光伏水栗變頻器進(jìn)入直流輸入模式在一種實(shí)施方式中的流程圖；圖5為本申請的用于光伏水栗變頻器的控制方法中的交流控制過程在一種實(shí)施方式中的流程圖；圖6為本申請的光伏水栗變頻器進(jìn)入交流輸入模式在一種實(shí)施方式中的流程圖；
圖7為本申請的用于光伏水栗變頻器的控制方法在一種具體應(yīng)用例中的流程圖；
圖8為本申請的單相電機(jī)繞組內(nèi)部接線圖；
圖9為本申請的boost升壓電路和逆變電路的采樣示意圖；
圖10為本申請的用于光伏水栗變頻器的控制系統(tǒng)在一種實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為本申請的用于光伏水栗變頻器的控制系統(tǒng)在另一種實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過【具體實(shí)施方式】結(jié)合附圖對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]本發(fā)明提供了一種用于光伏水栗變頻器的控制方法，光伏水栗變頻器可以包括所述光伏水栗變頻器包括boost升壓電路、整流電路和逆變電路，光伏水栗變頻器可以工作在自動切換模式，即實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)供電和光伏電池板供電的自動切換。當(dāng)用戶選擇光伏水栗變頻器工作在自動切換模式時，本光伏水栗變頻器的boost升壓電路I和整流電路3需要分別與光伏電池板和電網(wǎng)連接。本申請的PV(Ph0t0V0ltaic，光伏)輸入電壓指光伏電池板的輸入電壓，PV電流指光伏電池板輸入電流。
[0018]實(shí)施例一:
如圖2所示，本申請的用于光伏水栗變頻器的控制方法，其一種實(shí)施方式，包括以下步驟:步驟202:統(tǒng)計光伏水栗變頻器輸出頻率和/或光伏水栗變頻器PV輸入電壓不滿足條件的持續(xù)時間。
[0019]步驟204:若持續(xù)時間達(dá)到時間閾值，切換輸入模式。輸入模式包括直流輸入模式和交流輸入模式兩種。其中，直流輸入模式指光伏電池板供電的模式，此時，boost升壓電路I和逆變電路2處于工作狀態(tài)，而整流電路3不工作;交流輸入模式指電網(wǎng)供電的模式，此時，整流電路3和逆變電路2處于工作狀態(tài)，而boost升壓電路I不工作。
[0020]本申請的用于光伏水栗變頻器的控制方法包括直流控制過程和交流控制過程。直流控制過程，用于在直流輸入方式下進(jìn)行控制，如圖3所示，直流控制過程具體包括以下步驟:
步驟302:光伏水栗變頻器運(yùn)行在直流輸入模式。
[0021]步驟304:判斷光伏水栗變頻器的光伏輸入電壓是否小于第一預(yù)設(shè)電壓值，若是，切換為交流輸入模式，否則，統(tǒng)計輸出頻率低于頻率下限的第一持續(xù)時間。
[0022]步驟306:若第一持續(xù)時間達(dá)到第一時間閾值，切換到交流輸入模式;否則，繼續(xù)保持當(dāng)前輸入模式。
[0023]在一種實(shí)施方式中，光伏水栗變頻器進(jìn)入直流輸入模式，如圖4所示，具體可以包括以下步驟:
步驟3022:關(guān)閉逆變電路，開啟boost升壓電路。步驟3024:當(dāng)母線電壓高于整流輸出電壓時整流電路停止工作。母線電壓慢慢升高，當(dāng)高于整流輸出電壓時，整流電路停止工作。
[0024]步驟3026:母線電壓穩(wěn)定在第三預(yù)設(shè)電壓值時斷開整流電路中的緩沖電阻開關(guān)。
[0025]步驟3028:若滿足逆變電路啟動條件，則打開逆變電路。本申請的用于光伏水栗變頻器的控制方法中，交流控制過程用于在交流輸入模式下進(jìn)行控制，如圖5，交流控制過程具體可以包括以下步驟:
步驟402:光伏水栗變頻器運(yùn)行在交流輸入模式；
步驟404:判斷光伏水栗變頻器的光伏輸入電壓是否大于等于第二預(yù)設(shè)電壓值，若是，統(tǒng)計光伏輸入電壓大