[发明专利]一种单相全桥逆变器并联运行方法

说明书

本发明提供一种单相全桥逆变器并联运行方法，包括以下步骤：全桥逆变器的直流母线和交流母线并联设置；每个逆变器交流侧滤波电感前设置一个电流传感器；每个逆变器具有独立的控制器；电流传感器交错设置，即设置在第奇数个逆变器的左桥臂和第偶数个逆变器的右桥臂或第奇数个逆变器的右桥臂和第偶数个逆变器的左桥臂；本发明实现了全桥逆变器高效低损并联运行，能避免因电路参数误差、采样误差、信号转换误差、控制器精度等引起的电流不平衡问题，保障变流系统的可靠运行。

技术领域

本发明涉及光伏发电、变流器控制技术领域，具体涉及一种单相全桥逆变器并联运行方法。

背景技术

太阳能是最重要的再生能源之一，并且已经应用于大型集中光伏电站和分布式光伏发电系统中；光伏板的输出点为直流电，在光伏发电接入大电网之前需要将直流电变换为交流电，实现直流电变换为交流电的电压源逆变器是光伏发电系统中的关键部件；由于冗余性和容量管控的灵活性等方面的优势，采用公共直流母线和交流母线的单相并联逆变器相比采用单一集中式的逆变器更具有应用前景；对于在工业中广泛应用的单电感全桥逆变器，在并联运行的工况条件下，当两个全桥逆变器模块的载波信号不同步时，在两个全桥逆变器模块的无滤波电感桥臂会有短路直通问题；因此一般不能将其用于公共交流母线和公共直流母线的并联运行工况；在全桥逆变器模块两个桥臂采用分离电感的单相并网逆变器拓扑结构能够避免在并联运行过程中存在的直通问题；但是单电感和分离电感模式下并联运行变流器都可能存在环流问题，导致两全桥逆变器模块电流不平衡，有些严重情况会使得电流畸变严重。

发明内容

本发明提供一种增加并网变流器的冗余性、控制的灵活性、可扩展性、在具有电路参数有误差情况下也可保持电流平衡能力的单相全桥逆变器并联运行方法。

本发明采用的技术方案是：一种单相全桥逆变器并联运行方法，包括以下步骤：

各个全桥逆变器模块的直流侧共用直流母线，交流侧输出共用交流母线；每个全桥逆变器模块交流侧滤波电感前设置一个电流传感器；

每个全桥逆变器模块具有独立的控制器；

所述电流传感器交错设置，即设置在第奇数个全桥逆变器模块的左桥臂和第偶数个全桥逆变器模块的右桥臂或第奇数个全桥逆变器模块的右桥臂和第偶数个全桥逆变器模块的左桥臂。

进一步的，所述控制器采用单极性脉冲宽度调制方法。

进一步的，所述全桥逆变器模块具有两个，其控制器控制方法如下：

其中：k为全桥逆变器模块序号，k＝1或2；u_Δk、K_Pk、K_Ik、i_Lk、u_rk和u_fk分别为第k个全桥逆变器模块的参考电压动态分量、控制器的比例参数、控制器的积分参数、给定参考电流幅值、电流传感器测量值、控制器输出的调制参考信号和参考电压稳态分量的前馈量，ω为基波角频率；

其中u_fk由以下得到：

其中：u_ac为交流侧电压，L_k1和L_k2分别为第k个全桥逆变器模块的交流侧滤波电感；

通过比较调制参考信号和载波信号的大小，控制功率半导体器件的导通和关断。

本发明的有益效果是：

(1)本发明利用单极性调制的低开关损耗高波形质量特性，实现了全桥逆变器模块高效低损并联运行；

(2)本发明能避免因电路参数误差、采样误差、信号转换误差、控制器精度等引起的电流不平衡问题，保障变流系统的可靠运行；