[发明专利]一种五电平光伏逆变器中点电位控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及光伏并网发电系统的控制领域，更具体地说是涉及一种五电平光伏逆变器中点电位控制方法及系统。

背景技术

光伏逆变器是光伏并网发电系统中的一个重要部件，用来将PV电池板生成的直流电转换为交流电后输送至电网，如图1所示，为现有的一种基于五电平光伏逆变器的光伏并网系统的结构示意图，在该光伏并网系统正常工作时，五电平光伏逆变器将输出第一正电平Vp1、第二正电平Vp2、零电平V0、第一负电平Vn1和第二负电平Vn2这五种电平，具体的，通过第一开关管SP2输出第二正电平Vp2，通过第二开关管SP1输出第一正电平Vp1，通过第三开关管S0输出零电平V0，通过第四开关管SN1输出第一负电平Vn1，通过第五开关管SN2输出第二负电平Vn2。

基于此，在五电平光伏逆变器并网工作中，由于其输出的第一正电平Vp1、第二正电平Vp2、第一负电平Vn1和第二负电平Vn2，这些电平都是相对于零电平V0而言，因而，要想稳定控制第一正负电平和第二正负电平，必须要保证中点平衡。

现有技术中，通常是在系统的控制算法中加入中点平衡控制，但是，在实际应用中，当出现中点电位波动较大时，中点电位将会超过一定阈值，此时将会触发保护装置控制五电平光伏逆变器停止工作，这将会造成发电量损失，降低光伏并网发电系统的工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光伏逆变器中点电位控制方法及系统，解决了现有技术在中点电位波动较大而超过一定阀值时，将直接控制五电平光伏逆变器停止工作，从而造成了发电量损失，且影响了光伏并网发电系统的工作效率的技术问题。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：

一种五电平光伏逆变器中点电位控制方法，在五电平光伏逆变器正常工作时，所述五电平光伏逆变器输出第一正电平Vp1、第二正电平Vp2、零电平V0、第一负电平Vn1和第二负电平Vn2，所述方法包括：

监测所述第一正电平Vp1的第一电压幅值、所述第二正电平Vp2的第二电压幅值、所述第一负电平Vn1的第三电压幅值以及所述第二负电平Vn2的第四电压幅值；

计算所述第一电压幅值与所述第三电压幅值的第一差值，以及所述第二电压幅值与第四电压幅值的第二差值；

当确定所述第一差值大于第一阈值且小于第二阈值，或者所述第二差值大于第三阈值且小于第四阈值时，控制所述五电平光伏逆变器中与所述零电平V0对应的开关管停止工作，并屏蔽中点平衡控制算法；

对所述第一正电平Vp1的第一电压幅值、所述第二正电平Vp2的第二电压幅值、所述第一负电平Vn1的第三电压幅值以及所述第二负电平Vn2的第四电压幅值进行调整，直至调整后的第一差值小于第五阈值且调整后的第二差值小于第六阈值时，控制与所述零电平V0对应的开关管恢复正常工作，并触发所述中点平衡控制算法重新运行。

优选的，当首次计算得到所述第一差值和所述第二差值之后，所述方法还包括：

将所述第一差值分别与第一阈值和第二阈值进行比较，并将所述第二差值分别与第三阈值和第四阈值进行比较；

当确定所述第一差值大于所述第一阈值且小于所述第二阈值，或者所述第二差值大于所述第三阈值且小于所述第四阈值时，执行所述控制所述五电平光伏逆变器中与所述零电平V0对应的开关管停止工作，并屏蔽中点平衡控制算法步骤；

当确定所述第一差值大于所述第二阈值或者所述第二差值大于所述第四阈值时，控制所述五电平光伏逆变器停止工作；

当确定所述第一差值小于所述第一阈值，且所述第二差值小于所述第三阈值时，控制中点平衡控制算法运行。

优选的，在对所述第一正电平Vp1的第一电压幅值、所述第二正电平Vp2的第二电压幅值、所述第一负电平Vn1的第三电压幅值以及所述第二负电平Vn2的第四电压幅值进行调整过程中，还包括：

当调整后的第一差值大于第二阈值或者调整后的第二差值大于第四阈值时，控制所述五电平光伏逆变器停止工作。

优选的，还包括：

当确定第一差值大于第二阈值和/或第二差值大于第四阈值时，输出报警信息。

优选的，所述第一阈值等于第三阈值，第二阈值等于第四阈值、第五阈值等于第六阈值。

一种五电平光伏逆变器中点电位控制系统，在五电平光伏逆变器正常工作时，所述五电平光伏逆变器输出第一正电平Vp1、第二正电平Vp2、零电平V0、第一负电平Vn1和第二负电平Vn2，则所述系统包括：