[发明专利]一种逆变器过热保护装置及其过热保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备控制领域，尤指一种逆变器过热保护装置及其过热保护方法。

背景技术

现有逆变器过热保护方法主要有两种：

方法1，根据热试验，在保证功率器件安全的情况下确定一个温度阀值T，逆变器在运行过程中检测功率器件的温度，若所检测的温度超过温度阀值T，则逆变器关闭，避免逆变器功率器件过热损坏；

方法2，根据热试验，在保证功率器件安全的情况下确定两个温度阀值T1和T2，并且T1小于T2，如图1所示。逆变器在运行过程中检测功率器件的温度，当所检测的温度超过温度阀值T1时，逆变器根据设定的曲线降低输出功率，从而降低功率器件的温度；若功率器件的温度进一步升高，并且超过温度阀值T2，则逆变器关闭，避免逆变器功率器件过热损坏。

一般，逆变器的工作环境比较恶劣，如在沙漠或海拔较高的大型光伏电站。若由于逆变器自身或外界因素导致功率器件过热，采用方法1的逆变器只能关闭，降低了发电量，并造成不良的客户印象。

再看方法2，在逆变器功率器件温度超过温度阀值T1但小于温度阀值T2这段区间仍能继续发电。但是，如果T1和T2的间隔较小，由于温度的滞后性以及温度检测精度的限制，很有可能会造成逆变器输出功率的大幅振荡。

典型的并网光伏逆变器控制框图如图2所示，当逆变器10检测的功率器件温度高于温度阀值T1时，方法2通过降低有功电流给定Idref来降低输出功率，若此时逆变器10工作于P-V曲线最大功率点（MPP）M的左侧（如图3中的A点，P为逆变器10的功率，V为PV电池12的输出电压），降低有功电流给定Idref，会导致工作点的进一步左移，因此图2中的PV电池12的输出电压可能会降低到逆变器10的关机电压值，进而导致逆变器10输入欠压而关机，对图2中的最大功率跟踪单元（MPPT）14的输出电压Vdcref下限加以限制，可以避免因降低有功电流给定Idref导致逆变器10欠压关机现象的发生。但是，限制MPPT 14的输出电压Vdcref下限值就不能进一步降低逆变器10的输出功率，当逆变器10所配的PV电池12的开路电压较低或所配的PV电池12的容量较大时，MPPT 14的输出电压Vdcref下限值对应的功率P仍然较大，还是可能会导致逆变器10的功率器件过热并关机保护，即降额运行保护失效。

综上所述，方法1在逆变器功率器件过温时只能关闭；方法2在功率器件温度超过温度阀值T1但小于温度阀值T2时可继续运行，但是逆变器输出功率可能会有大幅波动，并可能会欠压或过热关机。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种逆变器过热保护装置及其过热保护方法，其解决现有技术中逆变器过温时可能导致欠压或过热关机的技术问题。

本发明是这样实现的，一种逆变器过热保护装置，其包括： 

检测模块，用于检测逆变器在运行过程中该逆变器的功率器件的实时温度；

第一判断模块，用于判断该实时温度是否大于一第一预设温度值；

电压抬升模块，用于在该第一判断模块判断该实时温度大于该第一预设温度值时，抬升最大功率跟踪输出电压至P-V曲线最大功率点的右侧；

限幅模块，用于在该第一判断模块判断该实时温度大于该第一预设温度值时，且在该电压抬升模块抬升最大功率跟踪输出电压至P-V曲线最大功率点的右侧时，对有功电流给定进行限幅减小该有功电流给定。

作为上述方案的进一步改进，该逆变器过热保护装置还包括第二判断模块，该第二判断模块用于在该检测模块继续检测逆变器在运行过程中该逆变器的功率器件的实时温度时，判断又一次的该实时温度是否依旧大于该第一预设温度值，如是，则该限幅模块对该有功电流给定进一步限幅减小该有功电流给定，否则，该检测模块继续检测。

作为上述方案的进一步改进，当该第一判断模块判断该实时温度小于该第一预设温度值时，该检测模块继续检测。

作为上述方案的进一步改进，当该第二判断模块判断又一次的该实时温度依旧小于该第一预设温度值时，该检测模块继续检测。

作为上述方案的进一步改进，该逆变器过热保护装置还包括第三判断模块以及关闭模块，该第三判断模块用于在该温度大于该第一预设温度值时，判断该值是否大于一第二预设温度值，该第二预设温度值大于该第一预设温度值，如是则该关闭模块发出关闭信号关闭该逆变器，否则该电压抬升模块与该限幅模块运行。

本发明还涉及一种逆变器过热保护方法，其包括以下步骤：

检测逆变器在运行过程中该逆变器的功率器件的实时温度；