[发明专利]一种光伏并网逆变器及其调制方法

权利要求书

1.一种光伏并网逆变器，其特征在于，包括光伏监测模块、辅助电路模块、控制电路、DC/DC模块、逆变模块以及并网模块；

所述光伏监测模块用于对光伏组群进行检测，并控制光伏组群的连接方式；

所述辅助电路模块用于对控制电路上的电子元器件提供电压；

所述控制电路为光伏并网逆变器提供开关信号，并保证光伏并网逆变器的安全运行；

所述DC/DC模块用于将光伏组群产生的直流电压转换为逆变部分需要的直流电压；

所述逆变模块将光伏阵列发出的电能逆变为与电网电压同频同相的交流电；其中的电力电子器件以脉宽调制的形式受控于控制电路发出的开关信号，实现开通和管断，从而将DC/DC产生的直流电逆变成三相交流电；

所述并网模块用于将满足用电要求的光伏电网并入到公共电网中，具体包括以下步骤：

步骤一：获取公共电网的电流与电压，其中，所述电流与电压均为瞬时电流与瞬时电压；

步骤二：将一天内的瞬时电流与瞬时电压按照秒为单位进行记录，并获得一天内的中位瞬时电流与中位瞬时电压；其中一天具体为24H且其起始时间为00点00分；

步骤三：调节时光伏电网并网的电流与电压为中位瞬时电流与中位瞬时电压；具体的，通过调制方法对光伏电网并网时的电流与电压进行调整；

步骤四：获取未来一周内中位瞬时电流与中位瞬时电压出现的时间节点，并统计出现次数最高的时间节点，并标记为接入时间；

步骤五：在接入时间内将光伏电网并网至公共电网中；

所述光伏监测模块用于对光伏组群进行检测，并控制光伏组群的连接方式，具体为，获取光伏电网的实时电压与实时电流，并同时获取存储电池的电流与电压，当存储电池的电流低于亏损值时，将光伏电网内的光伏板连接转化为相互并联；

当存储电池的电压低于亏损值时，将光伏电网内的光伏板连接转化为相互串联；

所述调制方法具体为，CPU进行初始化，用户寄存器初始化；此时启动PWM中断，此时PWM系统开始自检，自检正常后，接通并网继电器，并启动锁相；

当等待中断时，加载PWM中断程序，并启动中断保护，采用MPPT算法对相关电量的坐标进行转换，并通过PI算法进行坐标返转换，在通过SVPWM算法进行中断恢复；

PWM的输出方式为中心对齐方式，PWM的最高输出精度则为2个时钟周期，PWM的模值是输出周期所对应计数值的一半；通过公式PWM计数模值×PWM时钟周期×2求出PWM周期；通过公式PWM计数值×PWM时钟周期×2求出PWM脉宽；且PWM内设置有死区时间；

所述采用MPPT算法对相关电量的坐标进行转换具体为，通过矩阵获得三项静止参考坐标系，其中，i_a、i_b、i_c为逆变器输出电流，u_a、u_b、u_c为逆变器输出电压，e_ga、e_gb、e_gc为网侧相电压，L为逆变器输出电流，R为逆变器与网侧之间的等效电阻；

将矩阵通过Clarke变化和Park变化后转化为d-q坐标系，从而将逆变器输出电流、逆变器输出电压、网侧相电压、逆变器输出电流以及逆变器与网侧之间的等效电阻转化为直流量，从而达到理想状态，具体的，Clarke变化和Park变化为，此时选择d-q同步旋转坐标系的初始参考轴，则得出消除由网侧谐波引起的输出电流失真,通过调节转换后的d、q轴电流即可调节输出有功和无功功率，控制q轴电流为零，逆变输出电流与网侧电压同频同相，功率因数此时为1；

所述PI算法具体为其中，u为输出量，e为误差信号，K_p为PI算法中的比例调节系数、K_i为PI算法中积分调节系数；

将T表示采样周期，则第n-1次的PI输出为

所述SVPWM算法具体为，读取电压与电流的采样信号，计算下一个目标矢量的大小与方向，并判断目标矢量所在的扇区，根据所在的扇区的信息选择合成矢量，计算合成矢量的作用时间并装载PWM计数值，同时删除窄脉冲，判断完目标矢量的扇区位置后，依据旋转角度继续判断目标矢量在该扇区的前半区域还是后半区域，在前半区域，则使用第二矢量顺序，在后半区域，则使用第一矢量顺序。