[实用新型]一种模块化并网逆变器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术，更具体的说，涉及一种模块化并网逆变器。

背景技术

并网逆变器广泛用于新能源发电等领域。对于并网逆变器系统，效率高，可靠性好是重要的衡量指标。模块化并网逆变器在宽负载范围均可实现高效变换，其中一个模块故障不影响整机的运行，具有良好的可靠性，且易于维护。图1为一种模块化并网逆变器的系统结构图。该逆变器包括一个中央控制器和N个并网逆变器模块。所有模块的输入侧均为直流母线，输出侧均为交流电网。中央控制器通过通讯总线与各个模块内部的模块控制器实现信息交流。

针对模块化并网逆变器，目前现有技术中主要有两种控制方案：一种控制方案将其中一个模块作为主模块，母线电压控制环由主模块实现，输出用于产生并网电流控制环的电流给定值，同时主模块将母线电压控制环的输出值通过通讯总线传送给其它从模块。从模块仅执行并网电流控制环并根据主模块传送的输出值产生与主模块相同的并网电流控制环的电流给定值。该方案主模块与从模块地位不均等，一旦主模块故障会影响整个系统的稳定运行；另一种控制方案中母线电压控制环由中央控制器执行，并将母线电压控制环的输出传送给所有模块。各个模块仅执行单一的并网电流控制环，并网电流控制环的电流给定值根据接收到的母线电压控制环的输出值产生。该控制方案实现了各个模块的地位均等，任何一个模块故障均不影响系统的运行。然而通讯总线传输的速率会影响系统的控制性能，当功率大幅波动时，母线电压的波动较大。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述的模块化并网逆变器现有控制方案的缺陷，提供一种适用于模块化并网逆变器的实现各个模块地位均等，降低通讯速率对系统产生的不良影响的控制方法。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种模块化并网逆变器，该模块化并网逆变器包括中央控制器，模块控制器和控制部分，所述的中央控制器和所述的模块控制器之间通过通讯总线连接，传递控制信息和运行状态信息，所述的控制部分包括：

系统电压控制环单元，由中央控制器实现，用于根据直流母线电压给定值与中央控制器的直流母线电压采样值的差产生系统并网电流给定值，并将直流母线电压给定值与系统并网电流给定值通过通讯总线传送给各个并网逆变器模块；

模块电压控制环单元，由模块控制器实现，用于根据中央控制器传送的直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值；

并网电流给定产生单元，由模块控制器实现，用于根据模块并网电流给定值和中央控制器传送的系统并网电流给定值产生最终的并网电流给定值；

在本实用新型所述的模块化并网逆变器中，所述的系统电压控制环单元包括：

第一加法器，用于产生直流母线电压给定值与中央控制器的直流母线电压采样值的差；

第一比例积分控制器，用于通过比例积分方式，根据直流母线电压给定值与中央控制器的直流母线电压采样值的差产生系统并网电流给定值。

在本实用新型所述的模块化并网逆变器中，所述的模块电压控制环单元包括：

第二加法器，用于产生直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差；

第二比例控制器，用于通过比例方式，根据直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值。

在本实用新型所述的模块化并网逆变器中，所述的模块电压控制环单元包括：

第二加法器，用于产生直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差；

第二比例控制器，用于通过比例方式，根据直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值的比例输出部分；

第二积分控制器，用于通过积分方式，根据直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值的衰减前的积分输出部分；

积分输出衰减器，用于将模块并网电流给定值衰减前的积分输出部分进行衰减产生衰减后的模块并网电流给定值的积分输出部分，无论衰减前是正值或者负值，经过一段时间，都衰减至0；

第三加法器，用于根据模块并网电流给定值的比例输出部分和积分输出部分产生模块并网电流给定值。

在本实用新型所述的模块化并网逆变器中，所述的并网电流给定产生单元由第四加法器构成，将模块并网电流给定值和中央控制器传送的系统并网电流给定值相加产生最终的并网电流给定值。