[发明专利]光伏并网逆变器及其控制方法

说明书

本申请公开了光伏并网逆变器及其控制方法，以较低成本实现光伏并网逆变器的无功支撑能力。该光伏并网逆变器为两级式拓扑结构，前级采用DC/DC变换器、后级采用工频逆变器，该方法包括：获取光伏并网逆变器所需功率因数；判断所需功率因数是否等于1；若是，控制DC/DC变换器在输出侧生成两倍工频的正弦半波电压和与该正弦半波电压同频同相的正弦半波电流，同时控制工频逆变器工作在工频翻转模式，翻转点为网侧电压过零点；若否，控制DC/DC变换器在输出侧生成两倍工频的正弦半波电压和与所述正弦半波电压同频不同相的、在网侧电压过零点进行电流跳变的正弦半波电流，同时控制工频逆变器工作在工频翻转模式，翻转点为网侧电压过零点。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及光伏并网逆变器及其控制方法。

背景技术

光伏并网逆变器的基本功能是将光伏组件输出的直流电转换成工频交流电并入电网。此外，光伏并网逆变器还需要具备一定的无功支撑能力，以保证其在某些特殊工况下(例如电压跌落)能够不间断并网运行，保障大规模光伏并网后的安全稳定运行。

现阶段，一般是通过在光伏并网逆变器的能量正向流动回路的基础上额外增设能量反向流动回路，来使光伏并网逆变器具备无功支撑能力。但额外增设能量反向流动回路势必会增加硬件成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了光伏并网逆变器及其控制方法，以较低成本实现光伏并网逆变器的无功支撑能力。

一种光伏并网逆变器控制方法，所述光伏并网逆变器为两级式拓扑结构，前级采用DC/DC变换器、后级采用工频逆变器，所述光伏并网逆变器控制方法包括：

获取光伏并网逆变器所需功率因数；

判断光伏并网逆变器所需功率因数是否等于1；

若是，控制DC/DC变换器在输出侧生成两倍工频的正弦半波电压和与所述正弦半波电压同频同相的正弦半波电流，同时，控制工频逆变器工作在工频翻转模式下，翻转点为网侧电压过零点；

若否，控制DC/DC变换器在输出侧生成两倍工频的正弦半波电压和与所述正弦半波电压同频不同相的、在网侧电压过零点进行电流跳变的正弦半波电流，同时，控制工频逆变器工作在工频翻转模式下，翻转点为网侧电压过零点。

可选的，所述DC/DC变换器为Buck-Boost电路，其包括Q1～Q4四个开关管、电感L1、输入电容C1和输出电容C2，其中：电感L1的一端接Q1管的电能输出端和Q2管的电能输入端；电感L1的另一端接Q3管的电能输出端和Q4管的电能输入端；输入电容C1的正极接Q1管的电能输入端；输出电容C2的正极接Q3管的电能输入端；输入电容C1的负极接Q2管的电能输出端、Q4管的电能输出端和输出电容C2的负极；

所述控制DC/DC变换器在输出侧生成两倍工频的正弦半波电压和与所述正弦半波电压同频同相的正弦半波电流，包括：

当DC/DC变换器的输入侧电压高于输出侧电压时，Q3管常通，Q4管常断，Q1、Q2管互补导通，DC/DC变换器工作在能量正向流动的Buck模式下；当DC/DC变换器的输入侧电压低于输出侧电压时，Q1管常通，Q2管常断，Q3、Q4管互补导通，DC/DC变换器工作在能量正向流动的Boost模式下。

可选的，当光伏并网逆变器所需功率因数不等于1，具体为网侧电流超前网侧电压时，所述控制DC/DC变换器在输出侧生成两倍工频的正弦半波电压和与所述正弦半波电压同频不同相的、在网侧电压过零点进行电流跳变的正弦半波电流，包括：

当DC/DC变换器的输入侧电压高于输出侧电压时：从网侧电流过零点开始至网侧电压过零点结束，Q3管常通，Q4管常断，Q1、Q2管互补导通，DC/DC变换器工作在能量反向流动的Buck模式下；除此之外，Q3管常通，Q4管常断，Q1、Q2管互补导通，DC/DC变换器工作在能量正向流动的Buck模式下；