[发明专利]光伏并网逆变器的并网控制方法及光伏并网发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏并网逆变器的并网控制方法，属于新能源技术领域。

背景技术

在太阳能发电中，由于光伏电池发电量与光照，温度等外部环境密切相关，外部环境的变化将导致光伏发电的波动。尤其在清晨、傍晚或者多云等情况下，光伏电池输出能量低，当光伏电池能量不足时光伏逆变器将停止工作，当条件符合时又要求光伏逆变器能自动启动向电网发送能量。现有的控制方法一般是，当光伏电池输出电压高于逆变器最低允许的直流启动电压值时，就吸合交流输出侧的并网开关，使交流输出侧接入电网，开始并网发电。而当光伏电池输出电压低于逆变器最低允许的直流工作电压值时，停止功率输出，分断交流输出侧的并网开关。这种方式会造成光伏阵列在无法支撑光伏逆变器最低输出功率时，光伏逆变器出现反复启停的情况，同时相应地频繁合分并网开关。最终，将严重缩短并网开关的机械寿命，且容易对电网产生冲击，降低系统的可靠性。还有一种方案是并网前在光伏阵列侧接入合适的功率电阻，人为产生损耗，直到满足并网条件，然后切除功率电阻开始并网。但此方案功率电阻发热严重，一般在小功率光伏逆变器中有应用。因此，如何在光伏电池输出功率极低的情况下，优化光伏逆变器的启停控制，降低光伏逆变器并网开关的合分次数，在提高其机械寿命的同时降低对电网的冲击，成为一个重要的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种光伏并网逆变器的并网控制方法，能够有效降低光伏并网发电系统中并网开关的合分次数，从而在提高并网开关机械寿命的同时降低对电网的冲击，增强光伏并网发电系统的可靠性。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种光伏并网逆变器的并网控制方法，所述光伏并网逆变器的直流输入侧与光伏阵

列的直流母线连接，其交流输出侧通过并网开关与电网连接，其特征在于，所述并网控制方法包括以下步骤：

步骤1、持续检测直流母线电压，当直流母线电压高于预设的启动电压时，控制所述并网开关闭合，使所述光伏并网逆变器与电网处于电气连接状态，进入步骤2；

步骤2、控制光伏并网逆变器向电网输出功率，并判断预设的停止向电网输出功率的条件是否得到满足，如是，转至步骤3；如否，转至步骤6；

步骤3、控制所述光伏并网逆变器停止向电网输出功率，进入步骤4；

步骤4、持续检测直流母线电压，并将检测到的直流母线电压与启动电压及预设的断网电压进行比较，所述断网电压小于所述启动电压：如直流母线电压或等于低于预设的断网电压，则转步骤5；如直流母线电压高于或等于启动电压，则转步骤2；如直流母线电压高于断网电压，低于启动电压，则重复步骤4；

步骤5、控制所述并网开关断开，使所述光伏并网逆变器与电网处于电气断开状态，转至步骤1；

步骤6、控制所述光伏并网逆变器进行正常并网运行，同时持续检测直流母线电压，并将检测到的直流母线电压与预设的最低工作电压进行比较，所述最低工作电压低于所述启动电压且高于所述断网电压：当直流母线电压低于最低工作电压且该状态持续保持的时间达到第一时间阈值，转至步骤3，否则重复步骤6。

作为本发明的优选方案之一，步骤2中所述控制光伏并网逆变器向电网输出功率，是指控制光伏并网逆变器向电网恒定输出预设的最小并网功率；所述停止向电网输出功率的条件是指：在预设的第二时间阈值内，出现直流母线电压低于所述最低工作电压且该状态持续保持的时间达到所述第一时间阈值的情形，所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值。

作为本发明的优选方案之二，步骤2中所述控制光伏并网逆变器向电网输出功率，是指控制光伏并网逆变器工作于母线恒电压运行模式，其电压指令为所述最低工作电压；所述停止向电网输出功率的条件是指：在预设的第二时间阈值内，出现光伏并网逆变器的输出功率小于预设的最小并网功率且该状态持续保持的时间达到所述第一时间阈值的情形；所述第二时间阈值大于所述第一时间阈值。

作为本发明的优选方案之三，步骤2中所述控制光伏并网逆变器向电网输出功率，是指控制光伏并网逆变器向电网的输出功率由预设的断网功率开始逐渐递增；所述停止向电网输出功率的条件是指：在光伏并网逆变器的输出功率达到预设的最小并网功率前，出现直流母线电压低于所述最低工作电压且该状态持续保持的时间达到所述第一时间阈值的情形；或者，在光伏并网逆变器的输出功率达到预设的最小并网功率后，在预设的第二时间阈值内，出现直流母线电压低于所述最低工作电压且该状态持续保持的时间达到所述第一时间阈值的情形；所述断网功率小于所述最小并网功率。