[发明专利]一种光伏并网逆变器装置及提高其转换效率的控制方法

权利要求书

1.一种光伏并网逆变器装置，包括N个光伏并网逆变器，N为正整数，每个光伏并网逆变器包括发电单元、直流母线（1）、直流-交流转换电路（2）、电压外环控制电路（3）、电流内环控制及调制电路（4）；其中所述发电单元包括依次连接的光伏阵列、直流-直流变换器；所述电流内环控制及调制电路（4）包括依次连接的电流内环控制电路、PWM产生电路；其中，发电单元的输出端与直流母线的输入端连接，直流母线（1）的输出端依次与直流-交流转换电路（2）、交流电网连接，电压外环控制电路（3）分别与直流母线（1）、电流内环控制及调制电路（4）连接；其特征在于：

所述电压外环控制电路（3）包括母线电压采样电路（301）、第一、第二母线电压调节器（302、303）、第一、第二限幅电路（304、305）和三个电压环；其中母线电压采样电路（301）的第一输出端依次与第一电压环、第一母线电压调节器（302）、第一限幅电路（304）连接；母线电压采样电路（301）的第二输出端依次与第二电压环、第二母线电压调节器（303）、第二限幅电路（305）连接；第一限幅电路（304）、第二限幅电路（305）的输出端分别与第三电压环连接。

2.一种用于提高权利要求1所述的光伏并网逆变器装置转换效率的控制方法，其特征在于：所述控制方法具体步骤如下：

步骤A，将光伏阵列和直流-直流变换器组成发电单元后与直流母线的输入端连接，采用母线电压采样电路（301）测量直流母线电压（U_d）得到母线电压反馈信号（u_of）；

步骤B，将母线电压反馈信号（u_of）与第一电压环的电压给定信号（u_ref1）相减再依次通过第一母线电压调节器（302）和第一限幅电路（304）得到第一电压调制信号（u_r1）；将母线电压反馈信号（u_of）与第二电压环的电压给定信号（u_ref2）相减再依次通过第二母线电压调节器（303）和第二限幅电路（305）得到第二电压调制信号（u_r2）；

采用上述第一电压调制信号（u_r1）和第二电压调制信号（u_r2）分别限定该光伏并网逆变器的输出功率；

步骤C，将第一电压调制信号（u_r1）和第二电压调制信号（u_r2）通过第三电压环相加后得到第三电压调制信号（u_r），将第三电压调制信号（u_r）作为并网电流给定的幅值信号，将此幅值信号输入电流内环控制及调制电路（4）中的电流内环控制电路；

步骤D，电流内环控制电路将步骤C所述幅值信号转换成调制信号，并将此调制信号发送至PWM产生电路，得到直流-交流转换电路（2）的驱动信号。

3.根据权利要求2所述的一种提高光伏并网逆变器装置转换效率的控制方法，其特征在于：采用步骤B所述的第一电压调制信号（u_r1）和第二电压调制信号（u_r2）分别限定光伏并网逆变器的输出功率，具体步骤如下：

B1，当第一、第二母线电压调节器（302、303）的输出均分别达到第一、第二限幅电路的最高限值时，所述光伏并网逆变器输出满载功率；

B2，当第一、第二母线电压调节器（302、303）的输出均分别是第一、第二限幅电路的最低限值时，所述光伏并网逆变器的输出功率为零；

B3，当第一、第二母线电压调节器（302、303）的输出中的一个达到限幅电路的最低限值、另一个达到限幅电路的最高限值时，该光伏并网逆变器的输出功率为满载功率的60%。

4.根据权利要求2所述的一种提高光伏并网逆变器装置转换效率的控制方法，其特征在于：所述第一电压环的电压给定信号（u_ref1）和第二电压环的电压给定信号（u_ref2）不相等；

当第二电压环的电压给定信号（u_ref2）大于第一电压环的电压给定信号（u_ref1）时，将第一电压调制信号（u_r1）作为该并网逆变器最高效率点对应的并网电流幅值给定信号；

当第一电压环的电压给定信号（u_ref1）大于第二电压环的电压给定信号（u_ref2）时，将第二电压调制信号（u_r2）作为该并网逆变器最高效率点对应的并网电流幅值给定信号。