[发明专利]一种单级式高频隔离多输入并网逆变器控制方法及相关设备

说明书

本发明公开的单级式高频隔离多输入并网逆变器控制方法和相关设备，各路输入源通过最大功率点跟踪MPPT环控制模块生成MPPT误差放大信号，其中MPPT环控制模块包括：输入源的输出电压、输出电流与最大功率点对应的电压、电流参考值之间的差值与PI调节器；依据所述MPPT误差放大信号与电网电压同步信号，生成并网电流的基准信号和反馈信号；基于所述并网电流的基准信号和反馈信号利用预设控制模型计算驱动信号及矩阵变换器开关信号，各能源输入端分时供电。本发明保证了并网电流的波形质量，大大提高了逆变器的动态性能和抗干扰能力。同时，本发明的控制方法实现了矩阵变换器的低频工作，大大减少了系统的开关损耗，保证了系统的变换效率。

技术领域

本发明涉及电网并网技术,特别涉及一种单级式高频隔离多输入并网逆变器控制方法及相关设备。

背景技术

在新能源发电系统中，多种新能源共同供电的供电模式较单一新能源供电更具有稳定性与高效性。在供电输入方式上，单级式高频隔离多输入并网逆变器，应用更广泛。

典型的电路拓扑图，如图1，单级式高频隔离多输入并网逆变器的电路由多输入源、输入滤波器、多输入开关与逆变开关、高频变压器和矩阵变换器组成，可直接将多个相同或不同新能源的能量变换成低频交流电送入交流电网，具有多输入源分时供电、输出与输入电气隔离、电路简洁、单级变换、转换效率高、可靠性高、应用前景广泛等特点。

然而，对于单级式高频隔离多输入并网逆变器传统的控制方法存在如下技术缺陷：由于矩阵变换器工作在高频状态，开关损耗大，进而降低了变换效率；而且由于是开环控制，其并网电流ig波形质量较差，当多输入源的外部条件发生突变时，不能引起并网电流的快速响应，容易导致功率失衡和并网电流的畸变。

发明内容

本发明的目的在于，通过本发明单级式高频隔离多输入并网逆变器控制方法及相关设备，实现了降低开关损耗，提升变化效率，保证功率平衡及防止并网电流畸变的技术效果。

一种单级式高频隔离多输入并网逆变器控制方法，用于多种新能源共同供电系统，所述供电系统匹配多个能源对应的输入源，该方法包括：

各路输入源通过最大功率点跟踪MPPT环控制模块生成MPPT误差放大信号，其中MPPT环控制模块包括：输入源的输出电压、输出电流与最大功率点对应的电压、电流参考值之间的差值与PI调节器；

依据所述MPPT误差放大信号与电网电压同步信号，生成并网电流的基准信号和反馈信号；

基于所述并网电流的基准信号和反馈信号利用预设控制模型计算驱动信号及矩阵变换器开关信号，各能源输入端分时供电。

优选地，各能源输入端通过最大功率点跟踪MPPT环控制模块生成MPPT误差放大信号，具体实现为：

将通过MPPT控制算法光伏最大功率点电压与采样的光伏电池的输出电压Uin；比较得出MPPT差值，经过PI调节器进行误差放大后得到MPPT外环的误差放大信号Irn。

优选地，依据所述MPPT误差放大信号与电网电压同步信号，生成并网电流的基准信号和反馈信号，具体实现为：

所述误差放大信号I_r1、I_r2、···、I_rn与电网电压同步信号的乘积分别作为各路所提供并网电流的基准信号i_r1、i_r2、···、i_rn，；