CN101950976B - 一种并网型光伏逆变器的并网运行方法 - Google Patents

一种并网型光伏逆变器的并网运行方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种并网型光伏逆变器的并网运行方法，将直流电压信号检测单元检测得到的直流电压信号、交流电压信号检测单元检测得到的交流电压信号经过AD采样送给逆变器控制电路进行处理并用于控制逆变器运行，逆变器等待启动命令时，交流接触器保持断开状态，当逆变器响应命令启动后，逆变器的直流输入侧经AD采样得到的直流母线电压Udc高于逆变器的启动电压Ua，则逆变器进行离网独立运行，并控制逆变器交流输出电压Uout接近电网电压Unet，直至直流母线电压Udc维持在最低运行电压Ub以上并且保持一段时间t，则逆变器控制电路控制交流接触器吸合，进行并网发电，如果直流母线电压Udc低于最低运行电压点Ub，则逆变器停止独立运行。

Description

一种并网型光伏逆变器的并网运行方法
技术领域
本发明涉及一种并网型光伏逆变器的并网运行方法，属太阳能发电中逆变器并网运行的技术领域。
背景技术
光伏发电有离网和并网两种工作方式，对并网型逆变器提出了较高的要求，并入电网的电力必须满足电网规定指标，不能对电网造成超过谐波或冲击的规定要求。因此一般国内并网型逆变器交流输出侧带隔离变压器，同时逆变器启动并网运行时必须避免给电网及光伏系统带来的不利影响。目前带隔离变压器的光伏并网逆变器在启动并网运行时一般的方法是：当光伏电池输出值高于逆变器最低允许的直流启动电压值时，就吸合交流输出侧的接触器或继电器，使交流输出侧接入电网，并对变压器预励磁，开始并网发电。这种直接并网运行的控制方式会给光伏发电系统带来许多不利的因素，首先，当直流侧能量不足时或太阳能光伏电池阵列的直流输出电压值在逆变器的最低直流启动电压点上振荡时强行并网，会造成系统频繁开关机和交流侧接触器反复开通关断，缩短了接触器的寿命，容易对电网产生冲击，降低了系统的可靠性；其次，需要从交流侧取电对变压器建立励磁，造成电网的能量损耗；特别是在阴雨天气时更容易出现直流输入提供的能量不足，造成频繁启动。
针对上述频繁启动的现象，中国专利公开号：CN101621205A的发明专利公开了一种以检测最低启动电压为判据进行控制独立运行和并网运行的方法，即当直流侧电压达到逆变器最低启动电压点后，逆变器首先独立运行，逐步建立变压器励磁电流，直至逆变器检测到直流侧电压稳定在最低启动电压点上，逆变器控制交流接触器吸合，开始并网发电。该方法避免了传统方法频繁启动的现象，但也存在一些不足。例如，首先逆变器运行时需要一定的能量，当直流侧提供能量给逆变器独立运行时，直流侧电压肯定会有所跌落，由于上述专利中所述的独立运行和并网运行的判据是同一个电压点，直流侧电压必须满足高于最低启动电压才能并网。当直流电压刚升到最低启动电压点时，启动逆变器运行直流电压肯定会跌落，因此逆变器不能这么早就开始进行独立运行。其次，在早晨上电过程中直流侧电压上升很缓慢，且光伏电池特性很软，当直流电压一升到最低启动电压就独立运行，直流电压会跌落很大，甚至可能会跌落到低于逆变器系统自身开关电源的工作点，从而会导致控制电路上AD采样、开关电源、逆变器系统不正常工作等危害。
发明内容
本发明是克服现有技术的不足，提供一种避免系统频繁开关机、接触器反复通断、系统可能性高、稳定性好、容易实现且成本低的并网型光伏逆变器的并网运行方法。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
本发明并网型光伏逆变器的并网运行方法，逆变器的直流输入侧设有直流电压信号检测单元，逆变器的交流输出侧依次安设有交流接触器和交流电压信号检测单元，将直流电压信号检测单元检测得到的直流电压信号、交流电压信号检测单元检测得到的交流电压信号经过AD采样送给逆变器控制电路进行处理并用于控制逆变器运行，逆变器等待启动命令时，交流接触器保持断开状态，当逆变器响应命令启动后，若逆变器的直流输入侧经AD采样得到的直流母线电压Udc高于逆变器的启动电压Ua，则逆变器进行离网独立运行，并控制逆变器交流输出电压Uout接近电网电压Unet，直至直流电压信号检测单元检测得到的直流母线电压Udc维持在最低运行电压Ub以上并且保持一段时间t，此时逆变器控制电路控制交流接触器吸合，进行并网发电，如果直流母线电压Udc低于最低运行电压点Ub，则逆变器停止独立运行，其中所述的电压Ub＜Ua。
优选地，所述的逆变器交流输出电压幅值从0逐渐上升到电网电压且相位保持接近一致。
优选地，所述的时间t大于100个直流电压信号的检测周期T。
本发明由于采用上述技术方案，借用逆变器现有的器件和电路，基于软件逻辑控制，实现容易，采用启动电压Ua和最低运行电压Ub两个电压点分别作为独立运行和并网运行的判断依据，可靠性高，兼容强，避免接触器反复通断，提高了接触器的使用寿命，降低了系统损耗，提高了系统可靠性与稳定性。
附图说明
图1为本发明的控制电路框图；
图2为本发明的运算流程图。
具体实施方式
为了使公众能充分了解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本发明的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本发明构思作形式而非实质的变化都应当视为本发明的保护范围。
请参阅图1，一种并网型光伏逆变器的并网运行方法，逆变器1的直流输入侧设有直流电压信号检测单元2，交流输出侧安设有交流接触器4和交流电压信号检测单元6，直流电压信号检测单元2检测直流电压信号、交流电压信号检测单元6检测交流电压信号经过AD采样送给逆变器的DSP/MCU控制电路5进行处理并用于控制逆变器1运行。
请参阅图2，逆变器等待启动命令，交流接触器4保持断开状态，当逆变器1响应命令启动后，若逆变器的直流侧将检测到的直流母线电压信号经AD采样送至DSP/MCU控制电路5进行处理，得到的直流母线电压Udc，若Udc小于逆变器1的启动电压Ua，即Udc＜Ua，则继续采集光伏阵列的输出电压，并进行AD采样送给DSP/MCU控制电路5进行处理，重复上述检测步骤；当检测得到的母线电压Udc高于逆变器1的启动电压Ua，即Udc＞Ua，则逆变器1进行离网独立运行，并控制逆变器交流输出电压Uout的电压幅值从0逐渐上升至同电网电压Unet的幅值、相位接近一致，同时输出的交流电压对变压器进行预励磁，此时同时检测直流母线电压Udc及保持时间t，若Udc维持在最低运行电压点Ub以上并且保持一段时间t小于100个直流电压信号的检测周期T，即t＜100T，则重复上述逆变器独立运行时直流母线电压的维持时间检测；若t＞100T，例如检测周期T可为1秒。此时逆变器控制电路控制交流接触器吸合，进行并网发电；如果直流母线电压Udc低于最低运行电压点Ub，则逆变器停止独立运行；其中Ub＜Ua，例如Ub＝Ua-5V。

Claims (3)

1.一种并网型光伏逆变器的并网运行方法，其特征在于：逆变器的直流输入侧设有直流电压信号检测单元，逆变器的交流输出侧依次安设有交流接触器和交流电压信号检测单元，将直流电压信号检测单元检测得到的直流电压信号、交流电压信号检测单元检测得到的交流电压信号经过AD采样送给逆变器控制电路进行处理并用于控制逆变器运行，逆变器等待启动命令时，交流接触器保持断开状态，当逆变器响应命令启动后，若逆变器的直流输入侧经AD采样得到的直流母线电压Udc高于逆变器的启动电压Ua，则逆变器进行离网独立运行，并控制逆变器交流输出电压Uout接近电网电压Unet，直至直流电压信号检测单元检测得到的直流母线电压Udc维持在最低运行电压Ub以上并且保持一段时间t，此时逆变器控制电路控制交流接触器吸合，进行并网发电，如果直流母线电压Udc低于最低运行电压点Ub，则逆变器停止独立运行，其中所述的电压Ub＜Ua。
2.根据权利要求1所述的一种并网型光伏逆变器的并网运行方法，其特征在于所述的逆变器交流输出电压幅值从0逐渐上升到电网电压且相位保持接近一致。
3.根据权利要求1所述的一种并网型光伏逆变器的并网运行方法，其特征在于所述的时间t大于100个直流电压信号的检测周期T。
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