[发明专利]控制信号产生系统及其逆变器控制装置与相关控制电路

说明书

本发明揭露一种控制信号产生系统及其逆变器控制装置与相关控制电路。逆变器控制装置包括：第一校正信号提供单元提供反映有功功率校正信号的信号；有功功率控制单元产生反映逆变器输出电压相位的角度控制信号；第二校正信号提供单元提供反映无功功率校正信号的信号；无功功率控制单元产生反映逆变器输出电压幅值的控制信号；处理单元接收反映逆变器输出电流的反馈信号、反映逆变器输出电压的反馈信号、反映逆变器输出电压相位的角度控制信号、反映逆变器输出电压幅值的控制信号，以产生反映逆变器有功功率的信号、反映逆变器无功功率的信号以及电压指令信号。

技术领域

本发明是有关于一种逆变器控制技术，且特别是有关于一种控制信号产生系统及其逆变器控制装置与相关电路。

背景技术

逆变器是一种基于电力电子技术的功率变换装置，通过适当的控制方式可将电能从直流转为交流或从交流转为直流。一般而言，逆变器包含了开关单元及滤波单元，前述开关单元将直流电压逆变成交流电压，而滤波单元则可接收开关单元的输出，并滤除其中的高频成分以产生所需要的交流电压，且滤波单元将上述交流电压输出至AC端口。但对于与马达或变压器绕组连接的逆变器也可以不包含上述滤波单元，因此上述开关单元输出的交流电压将直接输出至AC端口。

通常逆变器拓扑可为但不限于两电平三相桥式电路或多电平逆变电路，上述多电平逆变电路可为三电平中点钳位元逆变电路。此外，滤波单元可为但不限于L滤波器、LC滤波器或LCL滤波器等，因此，滤波单元亦可视实际需求而为其它更为复杂的滤波器结构。再者，上述逆变器可为但不限于三相系统或单相系统。

一般逆变器的操作方式如下所述。首先，逆变器的直流端口(DC port)接入到一直流形式的电源(例如电池、超级电容、或其他分散式发电单元经功率变换装置转换得到的直流电源)。随后，逆变器将接收到的直流电源经过开关网路的开关变换，再经过滤波单元进行滤波，输出至逆变器的交流端口(AC port)。此外，上述逆变器的交流端口经过开关和隔离变压器(可选的)等连接到本地负载(Load)和电网(Grid)，以构成微网(Micro-grid)系统。

微网系统中的逆变器可由单台或者多台并联组成。当逆变器不与电网连接时，微网系统处于独立运行状态，换言之，微网系统处于离网运行状态；当逆变器与电网连接时，微网系统处于并网运行状态。

关于并网运行模式，现行做法通常假定电网是一个理想的电压源，并控制逆变器以使其成一个与电网电压同步的受控电流源，此种逆变器可称为电流注入型逆变器。然而，当电网中这种电流注入型逆变器总体容量占比越来越大时，将对电网的稳定构成威胁，导致电网不再是一个理想电压源。另外，倘若并网点处于电网末梢或弱电网，则于控制现行电流注入型逆变器时，将会产生不稳定的现象。

关于独立运行模式，现行的电流注入型逆变器必然要切换到电压源控制，此作法将增加控制的复杂度，且在切换过程中，负载电压有可能发生波动甚至中断，严重影响供电品质。

由此可见，上述现有的方式，显然仍存在不便与缺陷，而有待改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来仍未发展出适当的解决方案。

发明内容

发明内容旨在提供本发明的简化摘要，以使阅读者对本发明具备基本的理解。此发明内容并非本发明的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键元件或界定本发明的范围。

本发明内容的一目的是在提供一种控制信号产生系统及其逆变器控制装置，借以改善先前技术的问题。