[发明专利]一种光伏并网逆变器的控制方法及其控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及光伏并网发电领域，特别是涉及一种光伏并网逆变器的控制方法及其控制系统。

背景技术

智能电网对并网发电设备提出了更高的要求，除了稳定安全可靠的工作，对于电网的异常也需要有耐受性，在某些情况下需要并网设备在电网出现故障时希望大型的发电站能够分摊部分电网的压力，而不是离网（加剧对电网的冲击），所以在大型发电设备中要求设备具有低压穿越的功能，但同时也要有防止孤岛效应。

由于太阳能发电系统的特性，其逆变器的输入电压及输出母线电压需要控制在一定的阈值范围内，而在执行低压穿越功能时，电网电压的跌落会导致逆变器输入电压及母线电压的突变，容易损坏逆变器设备，而现有技术中，缺乏在电压突变时对光伏并网发电设备的保护。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光伏并网逆变器的控制方法及其系统，能够及时响应市电网络故障所引起的逆变器输入电压和输出母线电压突变，防止其对光伏逆发电设备的损害。

本发明的光伏并网逆变器的控制方法包括以下步骤：A1、实时检测逆变器的DC/DC系统当前工作的输入电压值；A2、根据所述输入电压值及预设的母线电压限值计算出逆变器的DC/DC系统工作的占空比上限值；A3、比较逆变器的DC/DC系统当前的输出电压与所述母线电压限值的大小，当逆变器的DC/DC系统当前的输出电压大于所述母线电压限值时，控制逆变器的DC/DC系统以所述占空比上限值工作。

由于采用了上述方法，实时检测逆变器的DC/DC系统的输入电压，并在逆变器的DC/DC系统的输出电压大于设备预定的最高输出电压时，采用控制占空比的方法将母线电压控制在母线电压限值范围之内，本发明的方法能够防止并网运行过程中市电网络电压跌落，导致逆变器DC/DC系统的输入电压突然升高，进而引起逆变器的母线电压也突然升高，从而对逆变器设备造成的损害。由于本发明采用占空比调整的方法，还具有响应时间快，调整效率高的优点。

实践中，所述步骤A3中，比较逆变器的DC/DC系统当前的输出电压与所述母线电压限值的大小可通过以下步骤予以实现：检测逆变器的DC/DC系统当前工作的占空比值；判断逆变器的DC/DC系统当前工作的占空比值是否高于所述占空比上限值，若是，则逆变器的DC/DC系统当前的输出电压大于所述母线电压限值；若否，则逆变器的DC/DC系统当前的输出电压小于所述母线电压限值。

为了使光伏并网发电系统能够持续的工作在高效率点，所述步骤A3还包括，若所述逆变器的DC/DC系统的输出电压小于所述母线电压限值，则采用MPPT智能算法计算出新占空比值，并控制所述逆变器的DC/DC系统以所述新占空比值工作。

优选地，本发明的光伏并网逆变器的控制方法还包括以下用于控制步骤A1、A2和A3的启动执行时刻的步骤： B1、检测市电网络的欠压状况，当市电网络欠压达到预设的欠压阈值且逆变器低压穿越功能不使能时，控制逆变器执行孤岛保护功能；当市电网络欠压达到预设的欠压阈值且逆变器低压穿越功能使能时，控制逆变器执行低压穿越功能，并执行所述步骤A1、A2和A3。

进一步地，所述步骤B1还包括：当市电网络过压达到预设的过压阈值或频率异常达到预设的频率阈值时，控制逆变器执行孤岛保护功能；当市电网络过压未达到预设的过压阈值或频率异常未达到预设的频率阈值时，保持并网状态，并执行所述步骤A1、A2和A3。

上述优选方案采用了孤岛保护功能和低压穿越功能并存的方案，进一步提升了对逆变器设备及整个光伏并网发电系统的安全保护。

本发明的光伏并网逆变器的控制系统，包括：检测模块：用于实时检测逆变器的DC/DC系统的输入电压；控制模块：包括DC/DC控制模块，用于根据所述DC/DC系统的输入电压及预设的母线电压限值计算出逆变器的DC/DC系统的占空比上限值；所述DC/DC控制模块，还用于判断逆变器的DC/DC系统的输出电压是否大于所述母线电压限值，若是，则控制逆变器的DC/DC系统以所述占空比上限值工作。

优选地，所述检测模块还用于实时检测所述逆变器的DC/DC系统当前工作的占空比值；所述DC/DC控制模块还用于根据所述占空比值和所述占空比上限值的大小判断逆变器的DC/DC系统的输出电压是否大于所述母线电压限值。

优选地，所述控制模块还包括MPPT模块：用于逆变器的DC/DC系统的输出电压小于所述母线电压限值时，采用MPPT智能算法计算出新占空比值，并控制所述逆变器的DC/DC系统以所述新占空比值工作。