[发明专利]一种并网逆变器的控制方法及系统有效

专利信息
申请号: 201710561080.1 申请日: 2017-07-11
公开(公告)号: CN109245149B 公开(公告)日: 2020-06-23
发明(设计)人: 罗宇浩;祁飚杰 申请(专利权)人: 浙江昱能科技有限公司
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02M7/5387;H02J3/01
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 罗满
地址: 314050 *** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 并网 逆变器 控制 方法 系统
【说明书】:

发明公开了一种控制方法及系统,包括确定用户要求的并网逆变器的输出电流和电网电压之间的相位差;在基准电流的每半个周期,都按照如下方法读取基准电流,得到参考电流:确定滞后于基准电流过零点处相位差的基准电流为当前半个周期内的读取起始点;从读取起始点开始读取基准电流直至基准电流过零点,然后再从读取起始点倒着读取基准电流直至基准电流过零点;在得到参考电流的同时根据参考电流生成控制信号并发送至并网逆变器,以实现对并网逆变器的控制。本发明减小甚至避免了输出电流的震荡,提高了并网逆变器的输出电流的质量。

技术领域

本发明涉及变流器技术领域,特别是涉及一种并网逆变器的控制方法及系统。

背景技术

随着电力电子技术的发展,逆变器正在被得到越来越多的应用。在一些领域例如新能源领域,会用逆变器将直流电源模块(例如太阳能电池板)输出的直流电转换为交流电并输出至电网中。

具体地,请参照图1,图1为现有技术中的一种常见的新能源系统的结构示意图,该新能源系统包括直流电源模块、并网逆变器、滤波模块及控制模块;图2(a)为一种在纯有功的条件下,并网逆变器的输出电流与并网电压的关系图;图2(b)为一种在纯有功的条件下,并网逆变器的参考电流的示意图;图2(c)为一种在纯有功的条件下,并网逆变器的基准电流的示意图;图2(d)为一种在纯有功的条件下,并网逆变器的PWM信号的示意图。理论上,在纯有功的情况下,并网逆变器的输出电流iout和电网电压ugrid同相(如图2(a)所示),基准电流iref、读取基准电流iref得到的、用于控制生成PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制信号的参考电流ireg及并网逆变器的实际输出电流iout相同(也即同相同频率同幅值)。为实现对并网逆变器的控制,每半个基准电流iref周期,控制模块会从基准电流iref正弦波的零点处开始读取基准电流iref(如图2(b)所示),得到参考电流ireg(如图2(c)所示),同时根据参考电流ireg生成如图2(d)所示PWM控制信号至并网逆变器中的开关管Q1-Q4,使得并网逆变器输出如图2(a)所示的输出电流iout

图3(a)为现有技术中的控制方法中,并网逆变器的输出电流与并网电压的理论关系图;图3(b)为现有技术中的控制方法中,并网逆变器的参考电流的示意图;图3(c)为现有技术中的控制方法中,并网逆变器的基准电流的示意图;图3(d)为现有技术中的控制方法中,并网逆变器的输出电流与并网电压的实际关系图;图3(e)为现有技术中的控制方法中,并网逆变器的PWM信号的示意图。在实际应用中,考虑到用户的实际需要,并网逆变器的理论输出电流i'out和电网电压ugrid之间存在相位差(如图3(a)所示),也即要求并网逆变器输出带有无功功率的输出电流i'out。然而实际受外界各种因素例如电网电压、滤波模块的影响,在按照原纯有功时的控制方式读取基准电流iref(如图3(b)所示)得到参考电流ireg(如图3(c)所示)时,并网逆变器的实际输出电流iout并非与基准电流iref相同。具体地,在电流负半周期,当电网电压ugrid过零点t1后,实际输出电流iout不是像基准电流iref那样减小,反而是增大。在达到基准电流iref过零点t2时,实际输出电流iout增到最大,之后,由于开关管控制的转换,电流会突变到0,甚至有些反冲的负电流(如图3(d)所示)。可见,在存在无功的情况下,并网逆变器的实际输出电流iout存在着震荡现象,质量较差。在电流的正半周期,也会有同样的情况出现。

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