[发明专利]一种基于两级式双向变流器的控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于两级式双向变流器的控制系统，其特征在于，该系统由功率单元和控制单元两部分组成；

所述功率单元包括Boost变换器和两个双向变流器，所述的Boost变换器的输入端接光伏组件的输出端，同时Boost变换器的输出端连接到直流母线；蓄电池和超级电容模组作为第一双向变流器的输入端，同时第一双向变流器的输出端连接到直流母线；

所述的第二双向变流器的输入端与直流母线连接，其输出端接隔离电压器的低压端，隔离电压器的高压端经交流母线与电网连接；

所述控制单元收集所述功率单元反馈的信号，并同时将控制指令输送至所述功率单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于两级式双向变流器的控制系统，其特征在于，所述第一双向变流器工作在Buck模式或Boost模式；第二双向变流器工作在光伏逆变器并网状态或PWM整流状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于两级式双向变流器的控制系统，其特征在于，所述第一双向变流器为双向DC/DC变换器；所述第二双向变流器为DC/AC变换器和AC/DC变换器。

4.根据权利要求1所述的一种基于两级式双向变流器的控制系统，其特征在于，所述控制单元包括DSP控制系统，检测电路以及驱动电路，所述DSP控制系统控制所有组件，并通过驱动电路将控制指令输入至功率单元，所述检测电路用于将实际的电压电流转换到DSP控制芯片的AD可以采集的范围。

5.根据权利要求4所述的一种基于两级式双向变流器的控制系统，其特征在于，所述DSP控制系统还包括AD单元、PWM单元以及控制算法单元，所述AD单元实时检测所观察的变量，与给定值作比较，将偏差量经过控制算法单元，输出占空比，利用PWM单元生成驱动信号送至驱动电路。

6.一种基于两级式双向变流器的控制方法，采用如权利要求1-5之一所述的系统，其特征在于，包括以下步骤：

首先根据光照度参数判定处于白天阳光充足或较弱两种状况；

其次电网根据负荷轻重进行判断当下处于用电高峰或用电低谷两种状态；

在白天阳光充足的情况下，光伏组件通过前级Boost变换器实现最大功率跟踪输出，为直流母线提供前级恒压源，第二双向变流器工作在光伏逆变器并网状态，向电网输入功率；

在白天阳光较弱的情况下，光伏组件通过前级Boost变换器实现最大功率跟踪输出，同时第一双向变流器工作在Boost恒压模式，蓄电池和超级电容模组的能量经第一双向变流器来维持直流母线电压恒定，第二双向变流器工作在光伏逆变器并网状态，光伏组件和储能装置共同向电网提供功率。

7.根据权利要求6所述的一种基于两级式双向变流器的控制方法，其特征在于，所述当处于用电高峰时，由电网发出调度指令，控制两级式双向变流器利用储能装置向电网输送功率；当处于用电低谷，多发出的电能利用储能装置将电能存储起来。

8.根据权利要求6所述的一种基于两级式双向变流器的控制方法，其特征在于，利用GZD系统光照度传感器测量实时光照强度，控制单元获得数据后并通过控制单元判断。