[发明专利]一种直流母线电压纹波补偿方法和光伏逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压纹波补偿方法，特别是涉及应用于光伏逆变器直流母线电压 纹波补偿方法，具体为一种直流母线电压纹波补偿方法和光伏逆变器。

背景技术

随着我国光伏发电系统的迅速发展，尤其是光伏屋顶计划的实施，国内对离网型 光伏逆变器的需求将越来越大。对于离网型光伏发电系统而言，直流母线电压纹波是一个 重要的指标，关系到改善逆变电压的THD和延长直流母线电容的寿命；然而，由于直流母线 电压是由PV升压、逆变器和蓄电池充放电三个模块共同作用而产生的指标，因此，关于直流 母线电压纹波补偿一直以来都是系统控制的难点。

单相光伏逆变器，其直流母线电压纹波主要是由于母线电容的直流输入功率和交 流输出功率无法实时匹配造成的，即当逆变电压在过零点附近时，交流侧的瞬时输出功率 远小于直流侧的输入功率，故纹波电压位于波峰位置；当逆变电压在波峰或波谷位置附近 时，交流侧的瞬时输出功率远大于直流侧的输入功率，此时纹波电压则位于波谷位置。现有 技术中在处理直流母线电压纹波补偿问题时，大多集中在boost电感和母线电容的优化设 计上。这类方法，虽然在一定程度上可以有效的解决此问题，但是考虑到系统的自适应性时 却不是很理想。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种直流母线电压纹波补偿方法和 光伏逆变器。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种直流母线电压纹波补偿方法，提供一 光伏组件，所述光伏组件依次经一DC/DC变换模块、一母线电容与一单相DC/AC逆变模块连 接，还提供一与所述DC/DC变换模块连接的DC/DC双向变换模块、一与所述DC/DC双向变换模 块连接的蓄电池，所述方法，具体实现如下：

实时采样直流母线低频纹波电压信号；当直流母线低频纹波电压信号处于正半周，控 制DC/DC双向变换模块使其工作于降压充电模式给蓄电池充电；当直流母线低频纹波电压 信号处于负半周，控制DC/DC双向变换模块使其工作于升压放电模式，蓄电池放电。

在本发明一实施例中，所述DC/DC双向变换模块由电感、第一MOS开关管S1、第二 MOS开关管S2构成，所述电感的一端接至蓄电池正极，所述电感的另一端分别接至第一MOS 开关管S1的集电极、第二MOS开关管S2的发射极，所述第一MOS开关管S1的发射极分别接至 蓄电池负极、负直流母线，所述第二MOS开关管S2的集电极接至正直流母线。

在本发明一实施例中，当直流母线低频纹波电压信号处于正半周，控制第二MOS开 关管S2处于关断状态，控制第一MOS开关管S1导通/关断给蓄电池充电；

当直流母线低频纹波电压信号处于负半周，控制第一MOS开关管S1处于关断状态，控制 第二MOS开关管S2导通/关断，蓄电池放电。

在本发明一实施例中，所述实时采样直流母线低频纹波电压信号，具体实现方式 为：

实时采样直流母线电压信号，将直流母线电压信号经过一低通滤波器后减去基准电压 值。

在本发明一实施例中，所述基准电压值为母线电压平均值。

在本发明一实施例中，所述低通滤波器用于滤除直流母线电压信号大于等于 100Hz的高频纹波成分，以获得直流母线低频纹波电压信号。

在本发明一实施例中，实时采样蓄电池的电流值，获取直流母线低频纹波电压峰值、直流母线低频纹波电压的相位值θ；

当直流母线低频纹波电压信号处于正半周，控制第二MOS开关管S2处于关断状态，将电流给定值与蓄电池的电流值取差值后经过一PI控制器，PI控制器产生一PWM信号，PWM信号经一驱动电路控制第一MOS开关管工作，使得蓄电池处于充电模式。

在本发明一实施例中，实时采样蓄电池的电流值，获取直流母线低频纹波电压峰值、直流母线低频纹波电压的相位值θ；

当直流母线低频纹波电压信号处于负半周，控制第一MOS开关管S1处于关断状态，将电流给定值与蓄电池的电流值ibat取差值后经过一PI控制器，PI控制器产生一PWM信号，PWM信号经一驱动电路控制第二MOS开关管工作，使得蓄电池处于放电模式。