[发明专利]一种光伏逆变器的电网侧限功率方法

说明书

本发明公开了一种光伏逆变器的电网侧限功率方法，该方法基于状态机实现，状态机具有电网过压标志位和恒功率输出标志位，DC/DC部分的控制方式采用如下控制策略：当电网过压标志和恒功率标志都为0时，运行正常的MPPT程序；当电网过压标志位为1，恒功率标志位为0时，执行限功率程序，以扰动输入电压法来降低输入功率；当电网过压标志位为1，恒功率标志位为1时，反向电压扰动值V_ref不变，采用恒输入电压控制DC/DC以保证输入功率一定。本发明避免在电网过压保护时，逆变器反复启动导致功率损耗和对电网的冲击。

技术领域

本发明涉及光伏逆变器技术领域，更具体地说，特别涉及一种光伏逆变器的电网侧限功率方法。

背景技术

从消费总量来看，我国是一个能源大国，但由于环保问题日益严峻，和传统能源的枯竭，光伏发电凭借其独特的优点得到了很多关注。目前的光伏逆变器正向着大功率、低谐波的方向发展。

但是光伏逆变器在并网正常工作的过程中，只要电网电压在工作范围内，就会以最大功率点跟踪的模式控制前级DC/DC电路。如果多台大功率单相光伏逆变器同时并网，并且日照充足，很容易导致电网电量过于充足而使电网电流的谐波率增加、电网电压升高，最终会导致用电器的损坏或三相不平衡。

一般光伏逆变器控制策略如图1所示，正常工作时，逆变器的DC/DC部分会对光伏板的输出电压V和输出电流I进行采集，并且根据扰动法或电导增量法，对光伏板进行最大功率点跟踪。而DC/AC部分则是通过母线电压外环和并网电流内环控制，做到吸收输入功率同时，实现电网电压和并网电流同相位从而并网。

当电网电压升高到大于网侧电压容忍值，此时应该停止前面以MPPT方式控制DC/DC，由于PV电压-功率曲线如图2所示，可以选择使用反向扰动法，以缩小输入功率为目标，改变输入电压参考值，直到电网电压恢复到容忍值以下，但是目前的控制程序复杂性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏逆变器的电网侧限功率方法，可以在电网侧电量过于充足、网侧电压较高时，降低光伏逆变器的输出功率，从而避免在电网过压保护时，逆变器反复启动导致功率损耗和对电网的冲击。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种光伏逆变器的电网侧限功率方法，该方法基于状态机实现，状态机具有电网过压标志位和恒功率输出标志位，电网过压标志位是当电网电压超过容忍值时标记为1，当电网电压回到220Vac时清零；恒功率输出标志位是当电网过压情况下，当电网电压降到容忍值时，恒功率标志位标记为1，而当电网电压小于或等于220Vac时，恒功率标志位清零；

DC/DC部分的控制方式采用如下控制策略：

当电网过压标志和恒功率标志都为0时，运行正常的MPPT程序；

当电网过压标志位为1，恒功率标志位为0时，执行限功率程序，以扰动输入电压法来降低输入功率；

当电网过压标志位为1，恒功率标志位为1时，反向电压扰动值V_ref不变，采用恒输入电压控制DC/DC以保证输入功率一定。

进一步地，所述电网过压标志位和输出恒功率标志位的状态通过状态机判断程序执行，即：

S1、判断电网过压标志位是否标记为1，如是则执行S2，否则执行S3；

S2、继续判断电网电压是否小于等于容忍值，如是则恒功率输出标志位标记为1，否则恒功率输出标志位标记为0；在恒功率输出标志位标记为1的情况下，继续判断电网电压是否小于等于220V，如是则电网过压标志位和恒功率输出标志位均标记为0，否则电网过压标志位和输出恒功率标志位不变；

S3、继续判断电网电压是否大于243V，如是则电网过压标志位标记为1，恒功率输出标志位标记为0，否则电网过压标志位不变。