[发明专利]一种五电平逆变器Boost限流控制方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种五电平逆变器Boost限流控制方法及设备。

背景技术

参见图1，该图为现有技术中光伏发电系统中五电平逆变器带有Boost变换器的示意图。

从图1中可以看出，五电平逆变器的+1电平、-1电平连接PV阵列100的正输出端和负输出端，五电平逆变器300的+2电平、-2电平分别连接两个Boost变换器201和202的输出端，而Boost变换器是将PV阵列的输出电压进行升压后输出给逆变器300。

图1中还包括滤波电路400和变压器500。

图1所示的五电平光伏逆变器PV输入能量部分由正负两组Boost变换器对2电平母线充电，再由网侧逆变器输出到电网；部分能量由网侧连接PV输入的2个电平直接输出到电网。且该功率分配关系随逆变器工作状态变化而变化。

由于流经该Boost变换器的功率非全部输入功率，因而该Boost变换器不用按照全功率进行设计，仅需满足满功率MPPT电压范围内的电流应力即可。

为了拓展该五电平逆变器工作电压范围，希望其能在更宽的直流输入电压范围内工作。然而当PV输入电压升高时，除了因总的输入电流增加使得Boost变换器分得更大的输入电流外，随PV输入电压的升高，网侧五电平逆变器在一个基波周期内直接从PV输出功率到电网的时间减少，因而流过Boost变换器再由网侧输出的功率增大，因而输入电流流经Boost变换器的比例提高。因此当电池板最大功率点电压低于可满载工作的MPPT电压下限时，就有可能造成Boost变换器输入电流首先达到Boost变换器所能承受的电流上限。

图1五电平逆变器Boost变换器电流在稳态时需要平衡PV输入电流和由1电平母线直接输出到电网的电流之间的差值，从而实现PV输入电压的稳定。为了升高Boost输入电流，若像传统的两级式逆变器直接钳位Boost输入电流指令到其上限，则会打破上述的平衡关系，造成PV输入电压失去控制，在建立新的平衡态前形成大的功率扰动。

因此，本领域技术人员需要提供一种五电平逆变器Boost限流控制方法，能够使Boost变换器的器件在承受的电流应力范围内最大限度的获取PV阵列的功率，并且确保PV输入电压始终可控，限流过程中功率平滑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种五电平逆变器Boost限流控制方法及设备，能够使Boost变换器的器件在承受的电流应力范围内最大限度的获取PV阵列的功率，并且确保PV输入电压始终可控，限流过程中功率平滑。

本发明实施例提供一种五电平逆变器Boost限流控制方法，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述方法包括：

检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

将所述第一输入电流与第一预设电流进行比较，将所述第二输入电流与第二预设电流进行比较；

当所述第一输入电流大于所述第一预设电流，或所述第二输入电流大于所述第二预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

优选地，还包括：

当所述第一输入电流小于所述第一预设电流与第一预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高；

或/和，

当所述第二输入电流小于所述第二预设电流与第二预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

优选地，所述控制所述PV阵列的输出电压升高，具体为：

由所述第一输入电流与所述第一预设电流的差值或由所述第二输入电流与第二预设电流的差值利用预设算法控制所述PV阵列的输出电压升高；所述预设算法为以下算法中的一种：比例算法、比例积分PI算法、比例积分微分PID算法和积分控制器。