[发明专利]一种并网逆变器故障监控系统

摘要

本发明公开了一种并网逆变器故障监控系统，包括用于采集太阳能的光伏组件、用于所述光伏组件的汇流接线且保证其有序连接的汇流箱、与所述汇流箱连接的直流柜以及并入电网的计量装置；还包括并网逆变器，用于接收电力后并入电网；检测模块，能够检测来自所述并网逆变器的输出电流；控制器接收由所述检测模块检测的电流信息控制所述中断开关中断。本发明的有益效果：能够检测并网逆变器系统的电路运行状态，并在出现异常时中断并网逆变器，以保护电路中的电气元件、电网以及工人的安全；同时还能及时发出报警信号，通知操作人员及时进行修复，有效减小故障时间。

主权项

1.一种并网逆变器故障监控系统，其特征在于：包括用于采集太阳能的光伏组件(100)、用于所述光伏组件(100)的汇流接线且保证其有序连接的汇流箱(200)、与所述汇流箱(200)连接的直流柜(300)以及并入电网的计量装置(400)；还包括，监测模块(1000)，其包括数据收集器(1001)、温度仪(1002)、光照传感器(1003)、终端(1004)；所述温度仪(1002)采集环境温度和组件温度，所述光照传感器(1003)采集光照强度，所述数据收集器(1001)收集采集的信息发送至所述终端(1004)处理生成监测报告；并网逆变器(500)，其两端通过中断开关(600)分别与所述直流柜(300)和计量装置(400)连接，用于接收电力后并入电网，且所述并网逆变器(500)采用如下控制方法，包括以下步骤：S1：绘制包括锁相环在内的LCL型并网逆变器控制框图；其还包括S11：绘制包括锁相环在内的三相LCL型并网逆变器控制框图；S12：将abc三相静止坐标系下的电压电流分量转换到α、β两相静止坐标系下；S13：建立α轴下的并网逆变器控制框图及等效控制框图；S2：建立包括锁相环在内的并网逆变器等效输出阻抗模型，定义系统的等效输出阻抗为Z_inv(s)，所述等效输出阻抗模型如下式：式中Z_PLL(s)为锁相环回路的等效阻抗、Zo(s)为并网电流控制回路的输出阻抗、定义系统的等效输出阻抗为Zinv(s)、L₁为逆变器侧电感、L₂为电网侧滤波电感、K_PWM表示正弦脉宽调制环节、G_c(s)为滤波电容、I_m^*为并网电流参考值、T_PLL(s)为锁相环的传递函数、G_i(s)为控制器的传递函数、G_d(s)为延迟环节的传递函数，S3：采用阻抗分析法分析锁相环以及电网阻抗对并网逆变器稳定性的影响，考虑锁相环对控制系统的影响，根据锁相环在内的并网逆变器诺顿等效电路，并网电流只受到公共电压点的影响，故可将其改写为如下形式：式中等效输出阻抗Zinv(s)是由锁相环等效阻抗Z_PLL(s)与并网电流控制回路的输出阻抗Zo(s)并联而成，且i_2α(s)为并网电流、U_PCCα为α轴下的公共电压点电压；S4：验证超前校正网络对系统稳定裕度的提升作用，定义超前校正网络G_p(s)作为相角补偿函数，选择将G_p(s)作为电容电流前馈通路上的反馈函数来实现相位的补偿，其表达式如下：此时并网逆变器的等效输出阻抗为：式中G_p(s)为相角补偿函数、Z_{inv_p}(s)为加入超前校正网络后的等效输出阻抗、s为复参数、z和p为两个需要整定的变参数；检测模块(700)，能够检测来自所述并网逆变器(500)的输出电流；控制器(800)，所述控制器(800)接收由所述检测模块(700)检测的电流信息，根据检测信息与预设信息对比分析后控制所述中断开关(600)中断。