[发明专利]一种适用于光伏发电的直流侧并联的逆变器环流消除法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于光伏发电的直流侧并联的逆变器环流消除法，主要用于并联的并网逆变器之间的直流环流的消除。

背景技术

 大规模光伏发电厂需要大容量逆变器以提高发电效率。而受开关器件容量的限制，单台逆变器的容量可能不能满足要求，此时就需要逆变器并联提高系统容量。直流侧并联的逆变器是指两台或两台以上的逆变器使用公共的直流环节，将直流电压逆变成交流电压，将电能分别送入电网的变流装置。这种并联方式交流侧指间不存在环流通路，主要的环流在并联的直流侧。当单台逆变器独立工作时，发生暂态故障时，控制算法若涉及得当，逆变器可以在故障消失后恢复正常性能；只不过在故障过程中，可能存在直流环节的波动。多台逆变器同时工作时，当一台逆变器发生暂态故障，造成直流电压下降时，由于直流电压环节并联，其他几台的运行也会受到影响，同样会造成并联系统的性能下降。在极端的情况下，多台逆变器相互作用和影响，暂态故障可能会引起整个并联系统的停机。另一方面，因并联逆变器电容上的直流电压不一致造成的环流可能对开关器件的正常运行造成影响，降低其寿命。因此，需要针对这种情况，设计合理的措施，防止单台逆变器直流环节的微小故障对并联的其他的逆变器产生影响。

发明内容

针对上述背景，本发明的目的是为并联的逆变器的直流环节提供一种对微小故障隔离的方法，消除逆变器直流环节之间的环流。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

（1）在并联的逆变器之间增加共模变压器。设计共模变压器的出发点是：当并联的逆变器的直流环节互相平衡的时候，电感上不存在压降；当直流环节的动态不一致时，共模变压器电感可以在一定程度上隔离直流电压差异的影响；

（2）在此基础上，对共模变压器的副边电流，即直流环节的环流，进行反馈控制。同时增加电压控制环节，以提高系统的动态性能；

（3）控制的目标是对逆变器直流环节进行一定程度的隔离：当逆变器电容上的电压平衡时， 共模变压器上压降被控制为零；当并联的某台逆变器因为某些原因（如故障）引起直流环节波动时，利用控制器和共模变压器产生相反的波动，消除直流环节之间的环流，斩断故障路径，防止其他正常的逆变器受到发生暂态故障的逆变器的影响而造成整个系统的停机。等暂态故障消失后，故障逆变器性能恢复后，共模变压器副边的压降恢复为零。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

（a）对直流侧并联的逆变器的直流环节，进行了隔离，减小了逆变器直流环节之间的环流；

（b）对单台逆变器的直流环节波动进行补偿，斩断故障路径，防止该逆变器影响其他正常运行的逆变器。

附图说明

图1为本发明带受控共模变压器的直流侧并联的逆变器拓扑图，以两台并联为例。

图2为共模变压器原边控制系统的原理图，以两台并联为例。

以上所述仅是本发明的优选的技术方案，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进与润饰也可以视为本发明的保护范围之内。