CN103023361B - 能量转换系统及其操作方法、光伏发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示能量转换系统及其操作方法、光伏发电系统，该能量转换系统包括直流母线，变流器模块，以及变流器控制模块。直流母线接收来自于电源的直流电。变流器模块将直流母线上的直流电转换成交流电。变流器控制模块根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号。变流器控制模块在发生瞬态事件时基于检测到的电网电压产生相位跳变修正信号，基于该相位跳变修正信号调节该相位角指令信号。该变流器控制模块至少基于该调节后的相位角指令信号产生控制信号，以使得该变流器模块在该控制信号的作用下驱动从变流器模块输出的交流电压在发生瞬态事件时保持与电网电压同步。本发明还揭示变流器控制系统，控制能量转换系统运作的方法以及光伏发电系统。

Description

能量转换系统及其操作方法、光伏发电系统

技术领域

本发明公开的实施方式涉及能量转换系统和方法，以向电力系统提供电能，特别涉及一种能量转换系统的相位补偿机制和方法。

背景技术

基本而言，在全世界范围内，通过可再生能源发电系统，例如光伏发电系统产生的电能，其所占据的份额越来越显著。一般的光伏发电系统包括一个或者多个光伏阵列，其中每个光伏阵列又包括多个相互连接的光伏电池单元，该光伏电池单元可以将太阳辐射能转换成直流电能。为了实现光伏阵列的并网发电，通常会使用变流器模块将光伏阵列产生的直流电能转换成可供电网传输的交流电能。

现有的供光伏发电系统使用的变流器模块的架构有多种形式。其中一种为二级式的结构，其包括一个直流-直流变流器和一个直流-交流变流器。该直流-直流变流器控制从光伏阵列到直流母线间的直流电能的传输。该直流-交流变流器则将输送到直流母线上的直流电能转换成可供电网传输的交流电能。通常，现有的光伏发电系统还具有一个变流器控制模块，其用于通过控制信号控制直流-直流变流器和一个直流-交流变流器的运作，并对各种系统变量，例如直流母线电压，交流电网电压和频率等变量作补偿控制。

在正常并网发电的过程中，为满足电网运行需求，从能量转换系统输出的交流电流或者交流电压通常需要保持与电网电压同步。也即，交流电流或者交流电压应当控制成与电网电压具有相同的相位和频率。由于电网并不是时刻都维持稳定，通常使用锁相环装置来追踪电网电压并提供电网电压的瞬时相位信息，以用于实时调节输出的交流电流或者交流电压的相位。然而，在发生瞬态或者暂态事件时，例如，在电网故障恢复过程中，由于电网电压可能发生较大的相位跳变，因此，传统的锁相环装置无法快速地提供电网电压的瞬时相位信息。在正确的电网电压的相位信息被提供之前，在电网电压和交流电流或者交流电压之间存在的较大相位差会导致能量从电网流向能量转换系统。而此反向的能量流动可能会损坏能量转换系统中的半导体器件，并会使能量转换系统的直流母线承受较大的电压应力。

因此，有必要提供一种改进的能量转换系统和方法以解决上述的技术问题。

发明内容

有鉴于上述提及之技术问题，本发明的一个方面在于提供一种能量转换系统。该能量转换系统基于电压源控制架构，其包括变流器模块，变流器控制模块和相位跳变补偿装置。该变流器模块用于执行能量变换操作，以提供可供电网使用的交流电。该变流器控制模块用于根据功率反馈信号和功率指令信号在内部产生相位角指令信号，并根据相位角指令信号产生作用给该变流器模块的控制信号。该相位跳变补偿装置用于产生与电网的瞬态事件相关的相位跳变修正信号。该变流器控制模块被配置成使用该相位跳变修正信号来调整其相位角指令信号，并根据调整后的相位角指令信号调节作用到该变流器模块的控制信号。

本发明的另一个方面在于提供一种能量转换系统。该能量转换系统基于电压源控制架构，其包括变流器模块，变流器控制模块和锁相环电路。该变流器模块用于执行能量变换操作，以提供可供电网使用的交流电。该变流器控制模块用于根据功率反馈信号和功率指令信号在内部产生相位角指令信号，并根据相位角指令信号产生作用给该变流器模块的控制信号。该锁相环电路接收与电网相关的电压，并根据接收的电压产生相位跳变修正信号。该变流器控制模块被配置成使用该相位跳变修正信号来调整其相位角指令信号，并根据调整后的相位角指令信号调节作用到该变流器模块的控制信号。

本发明的另一个方面在于提供一种能量转换系统。该能量转换系统基于电压源控制架构，其包括变流器模块，变流器控制模块和锁相环电路。该变流器模块用于执行能量变换操作，以提供可供电网使用的交流电。该变流器控制模块包括有功功率调节器和信号产生单元。该有功功率调节器用于根据功率反馈信号和功率指令信号在内部产生相位角指令信号，该信号产生单元用于根据相位角指令信号产生作用给该变流器模块的控制信号。该锁相环电路接收与电网相关的电压，并根据接收的电压产生相位跳变修正信号。该变流器控制模块被配置成使用该相位跳变修正信号来调整其相位角指令信号，并根据调整后的相位角指令信号调节作用到该变流器模块的控制信号。

本发明的另一个方面在于提供一种能量转换系统。该能量转换系统包括直流母线，变流器模块，以及变流器控制模块。该直流母线接收来自于电源的直流电。该变流器模块与直流母线连接，并用于将该直流母线上的直流电转换成交流电。该变流器控制模块与该变流器模块连接，该变流器控制模块用于根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号。该变流器控制模块还用于基于检测到的与电网相关的电压产生与瞬态事件相关的相位跳变修正信号，基于该相位跳变修正信号调节该相位角指令信号。该变流器控制模块还用于至少基于该调节后的相位角指令信号产生控制信号，以使得该变流器模块在该控制信号的作用下驱动从变流器模块输出的交流电压跟随与电网相关的电压。

本发明的另一个方面在于提供一种变流器控制系统。该变流器控制系统用于发送控制信号给变流器系统，以驱动变流系统将直流形式的能量转换成交流形式的能量，该交流形式的能量被送入到与该变流器连接的电网。该变流器控制系统包括相位补偿单元和功率调节器，该相位补偿单元用于接收与该电网相关的电压反馈信号并根据接收的电压反馈信号产生相位跳变修正信号。该功率调节器接收功率指令信号和至少由该电压反馈信号计算得到的功率反馈信号，并根据接收的功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号。该功率调节器进一步接收该相位跳变修正信号，并根据该相位跳变修正信号调节该相位角指令信号。

本发明的另一个方面在于提供一种变流器控制系统。该变流器控制系统用于发送控制信号给变流器系统，以驱动变流器系统将直流形式的能量转换成交流形式的能量，该交流形式的能量被送入到与该变流器连接的电网。该变流器控制系统包括相位补偿单元和功率调节器，该相位补偿单元用于接收与该电网相关的电压反馈信号并根据接收的电压反馈信号产生相位跳变修正信号。该功率调节器接收功率指令信号和至少由该电压反馈信号计算得到的功率反馈信号，并根据接收的功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号。该功率调节器进一步接收该相位跳变修正信号，并根据该相位跳变修正信号调节该功率指令信号。

本发明的另一个方面在于提供一种操作能量转换系统的方法。该方法至少包括如下步骤：至少根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号；根据检测到的与电网相关的电压产生与瞬态事件相关的相位跳变修正信号；至少根据该相位跳变修正信号调节该相位角指令信号；以及至少根据该调节后的相位角指令信号产生作用到该能量转换系统中变流器的控制信号，以驱动从变流器模块输出的交流电压跟随与电网相关的电压。

本发明的另一个方面在于提供一种操作能量转换系统的方法。该方法至少包括如下步骤：至少根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号；根据检测到的与电网相关的电压产生与瞬态事件相关的相位跳变修正信号；至少根据该相位跳变修正信号调节该功率指令信号；以及至少根据该调节后的功率指令信号产生作用到该能量转换系统中变流器的控制信号，以驱动从变流器模块输出的交流电压跟随与电网相关的电压。

本发明的另一个方面在于提供一种光伏发电系统。该光伏发电系统包括变流器模块，以及变流器控制模块。该变流器模块用于将从光伏电源产生的直流电转换成交流电。该变流器控制模块与该变流器模块连接，该变流器控制模块用于根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号。该变流器控制模块还用于基于检测到的与电网相关的电压产生与瞬态事件相关的相位跳变修正信号，基于该相位跳变修正信号调节该相位角指令信号。该变流器控制模块还用于至少基于该调节后的相位角指令信号产生控制信号，以使得该变流器模块在该控制信号的作用下驱动从变流器模块输出的交流电压保跟随与电网相关的电压。

本发明的另一个方面在于提供一种光伏发电系统。该光伏发电系统包括变流器模块，以及变流器控制模块。该变流器模块用于将从光伏电源产生的直流电转换成交流电。该变流器控制模块与该变流器模块连接，该变流器控制模块用于根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号。该变流器控制模块还用于基于检测到的与电网相关的电压产生与瞬态事件相关的相位跳变修正信号，基于该相位跳变修正信号调节该功率指令信号。该变流器控制模块还用于至少基于该调节后的功率指令信号产生控制信号，以使得该变流器模块在该控制信号的作用下驱动从变流器模块输出的交流电压跟随与电网相关的电压。

本发明提供的能量转换系统，变流器控制系统，控制能量转换系统运作的方法以及光伏发电系统等，通过基于电压源的控制架构，产生内部频率指令信号以及相位角指令信号，并在能量转换的过程中遇到瞬态事件时或者瞬态事件恢复过程中，实时计算出电网电压发生的相位跳变信息，并基于该计算出的相位角跳变信号对内部产生的相位角指令信号或者功率指令信号进行补偿，以使得从能量转换系统输出的交流电流或者交流电压跟随与电网相关的电压或者保持与电网相关的电压同步，使得该能量转换系统更加可靠地进行并网发电。通过此相位补偿机制，可以避免发生瞬态事件时所产生的反向能量流动的技术问题，并减轻了能量转换系统中的直流母线由于功率不平衡而遇到的较大电压压力的技术问题。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为光伏能量转换系统的一种实施方式的模块示意图，其中该能量转换系统提供有相位补偿功能以处理与电网的瞬态事件相关的相位跳变问题。

图2所示为图1所示的网侧控制器的一种实施方式的控制框图。

图3所示为图2所示的有功功率调节器结合锁相环电路的一种实施方式的控制框图。

图4所示为图3所示的有功功率调节器中的相位角产生器结合锁相环电路的一种实施方式的详细控制框图。

图5所示为图3所示的有功功率调节器中的相位角产生器结合锁相环电路的另一种实施方式的详细控制框图。

图6所示为图4和图5中所示的锁相环电路的一种实施方式的控制框图。

图7所示为图6所示的锁相环电路的一种实施方式的详细控制框图。

图8所示为图6所示的锁相环电路的另一种实施方式的详细控制框图。

图9所示为图6所示的锁相环电路的又一种实施方式的详细控制框图。

图10所示为图6所示的锁相环电路的再一种实施方式的详细控制框图。

图11所示为图6所示的锁相环电路的再一种实施方式的详细控制框图。

图12所示为图6所示的锁相环电路的再一种实施方式的详细控制框图。

图13所示为图1所示的网侧控制器的另一种实施方式的控制框图。

具体实施方式

本发明揭露的一个或者多个实施方式涉及相位跳变补偿机制，以用于处理能量转换系统并网发电过程中发生瞬态事件或者暂态事件或者遇到故障状况时或者在随后的恢复过程中所遇到的相位跳变问题。在此所谓的“相位跳变补偿”是指在锁相环电路不能快速地提供电网电压的相位信息的情形下，可以实时追踪电网电压，并提供电网电压的瞬时相位信息，以用于相位补偿。在此所谓的“瞬态或者暂态事件”是指一个或者多个在电网侧引起信号扰动的事件或者状况，例如，在电网中发生的频率事件或者相位事件等。更具体而言，在一种实施方式中，在此描述的相位跳变补偿机制结合电压源控制(VoltageSourceControl，VSC)架构或者算法来具体执行。在此所谓的“电压源控制架构或者算法”是指在一种具体的实施方式中其主要的控制变量包括交流侧电压的幅值指令和相位角指令之相关控制机制。进一步而言，基于电压源控制架构执行相位补偿机制涉及快速地提供电网电压的瞬时相位信息。因此，在遇到瞬态事件或者故障状况时或者此后的恢复过程中，基于电压源控制架构而在内部产生的相位角指令信号可以根据该瞬时相位信息进行补偿，以此可以对输出的交流电流或者交流电压进行调节，以确保交流电流或者交流电压跟随电网的电压或者基本保持与电网电压同步。在一些实施方式中，相位跳变补偿机制还可以结合电流限制机制来执行。这里所谓的“电流限制机制”是指根据预定的电流阈值限制经过相位补偿机制调节后的相位角指令信号，以进一步限制能量转换系统输出的电流，以保护能量转换系统的内部器件。执行基于电压源控制架构或者算法的相位跳变补偿机制可以产生的技术效果为：从能量转换系统输出的交流电流或者交流电压即便在发生瞬态事件或者故障状况的情形下也可以快速的与电网电压保持同步，取得了避免发生瞬态事件时所产生的反向能量流动的技术效果，还取得了减轻了能量转换系统中的直流母线由于功率不平衡而遇到的较大电压压力的技术效果。

以下将描述本发明的一个或者多个具体实施方式。首先要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，或者为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或者”包括所列举的项目中的任意一者或者全部。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。此外，“电路”或者“电路系统”以及“控制器”等可以包括单一组件或者由多个主动元件或者被动元件直接或者间接相连的集合，例如一个或者多个集成电路芯片，以提供所对应描述的功能。

图1所示为能量转换系统10一种实施方式的模块示意图。在下面的描述中，为了更好的理解本发明的最佳实施方式，能量转换系统10被图示并描述成一种光伏或者太阳能能量转换系统。但是，应当可以理解的是，对于本发明所属技术领域内具有一般技能的人士来讲，本发明所披露的一个或者多个实施方式应当不仅仅限制在光伏领域，其中的一些方面，例如，基于电压源控制架构或者算法的相位跳变补偿机制，应当可以通过类似的方式应用到其他领域，例如，燃料电池发电系统，风能发电系统以及潮汐能发电系统等。

概括而言，该光伏能量转换系统10包括一个光伏变流器模块14。该光伏变流器模块14可以视作连接在光伏电源12和电网18之间的能量转换接口，以用于不同形式能量的转换。详细而言，该光伏变流器模块14被配置成将从光伏电源12输出的直流电压或者电流形式的能量(下文简称为直流电)转换成适合输入到电系统18的交流电压或者电流形式的能量(下文简称为交流电)。在一种实施方式中，光伏电源12可以包括一个或者多个光伏阵列，其中每个光伏阵列可以包括多个相互连接的光伏单元，该光伏单元基于光电效应进行太阳能到直流电能的转换。在一种实施方式中，电系统18可以为输送交流电的电网，该光伏能量转换系统10可以被配置成输送具有适当频率和幅值的三相交流电给电网18。在其他实施方式中，该电系统18也可以包括交流负载，例如交流电机或者马达。

在一种实施方式中，图1所示的光伏变流器模块14基于两级式的架构，其包括光伏侧变流器142(也即靠近光伏电源12侧的变流器)和网侧变流器144(也即靠近电网18侧的变流器)。该光伏侧变流器142可以包括直流-直流变流器，例如升压型直流-直流变流器，其可以升高由光伏电源12转换输出的直流电压，并将升高后的直流电压提供给直流母线146。该直流母线146可以包括一个或者多个电容器，用以将直流母线146的直流电压的电压值维持在特定的数值，从而可以控制从直流母线146到电网18的能量流动。该网侧变流器144可以包括直流-交流变流器，用以将直流母线146处的直流电压转换成适合交流电网18输送的交流电压。可以理解的是，在其他实施方式中，该光伏变流器模块14也可以基于单级式的架构，也即，其通过一个直流-交流变流器直接将直流母线的直流电压转换成具有适当频率和幅值的交流电压，以供电网18输送。不管是单级式架构还是多级式架构的具体实施方式，该变流器模块被控制成进行交流电能调节以确保并网发电时发出的交流电压或者交流电流能够跟随电压电压或者基本与电网电压保持同步。

在一种实施方式中，图1所示的该能量转换系统10进一步包括变流器控制模块或者变流器控制系统16。该变流器控制模块16被配置成调节从网侧变流器144输出的功率。在一种实施方式中，该变流器控制模块16被配置成包括光伏侧控制器162和网侧控制器164。该光伏侧控制器162被配置成根据各种指令信号和反馈信号发送光伏侧控制信号166给光伏侧变流器142，以调节直流母线146处的电压或者功率。例如，在一种实施方式中，该光伏侧变流器142根据电压传感器145检测到的直流电压反馈信号156和输入的直流电压指令信号292提供光伏侧控制信号166给光伏侧变流器142，以调节该直流母线146处的电压。该网侧控制器164被配置成根据各种指令信号和反馈信号发送网侧控制信号168给网侧变流器144，以调节从网侧变流器144输出的有功功率或者无功功率。该光伏侧变流器142可以包括任何拓扑结构的变流器，例如，半桥式变流器，全桥式变流器以及推挽式变流器等。该网侧变流器144可以包括任意拓扑结构的直流-交流变流器，例如，两电平式变流器，三电平式变流器或者多电平式变流器等。该光伏侧变流器142和该网侧变流器144可以包括一定数量的半导体开关器件，例如，集成门极换流晶闸管，(IntegratedGateCommutatedThyristors，IGCTs)和绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBTs)。该等开关器件可以在光伏侧控制信号166和网侧控制信号168的作用下被开通或者关断。虽然图1示出了使用两个独立的控制器162，164进行控制，但是在其他实施方式中，应当也可以使用单一的控制器对光伏侧变流器142和网侧变流器144进行控制。

在一种实施方式中，图1所示的能量转换系统10还可以进一步包括光伏侧滤波器22，该光伏侧滤波器22包括一个或者多个容性元件和感性元件，用以滤除从光伏电源12输出的直流电能中的波动分量，并阻止波动信号从光伏侧变流器142流向光伏电源12。该能量转换系统10还可以包括网侧滤波器24，该网侧滤波器24也包括一个或者多个感性元件或者容性元件，以滤除从网侧变流器144输出的三相交流电中的谐波分量。

请继续参阅图1，该能量转换系统10或者更具体而言该网侧控制器164进一步包括相位跳变补偿装置290，以解决电网18在发生瞬态事件或者遇到故障状况所产生的相位跳变问题。在一种实施方式中，如图1所示，该相位跳变补偿装置290可以配置在该网侧控制器164中。在其他实施方式中，该相位跳变补偿装置290还可以配置在该网侧控制器164之外或者部分位于该网侧控制器164之中。更具体而言，该相位跳变补偿装置290被配置成追踪电网18电压信号，并侦测电压信号，并提供代表电压信号所存在的较大相位跳变的瞬时相位信息。从该相位跳变补偿装置290提供的瞬时相位信息可以被用来调节从网侧控制器164输出给网侧变流器144的网侧控制信号168。通过此相位调节，从网侧变流器144输出的交流电压或者交流电流可以快速地跟随电网电压或者与电网电压保持同步。因此，可以避免能量从电网18反向流入网侧变流器144。更多关于相位跳变补偿装置290的细节将在下文详细描述。

图2所示为图1所示的网侧控制器164一种实施方式的至少一部分的控制框图。图2所示网侧控制器164中的功能模块可以通过硬件(hardware)的形式来实现，也可以通过固件(firmware)或者软件(software)的形式来实现，或者通过硬件结合软件的形式来实现。在实际的应用中，该网侧控制器164可以通过微控制器来执行，也可以通过数字信号处理器(digitalsignalprocessor，DSP)来执行。基本而言，在图示的实施方式中，网侧控制器164被构建成基于电压源控制架构。

在图2所示的实施方式中，该基于电压源控制架构的网侧控制器164配置有功功率调节器210。该有功功率调节器210被配置成接收功率指令信号212和功率反馈信号214，并基于接收到的功率指令信号212和功率反馈信号214产生相位角指令信号216。该功率指令信号212代表从网侧变流器144输出的功率，而该网侧功率反馈信号214则代表实际测量或者计算得到的功率。该相位角指令信号216代表期望从网侧变流器144输出的交流输出电压的相位值。在一种实施方式中，该功率反馈信号214可以通过电流反馈信号154和电压反馈信号152计算得到，其中，该电流反馈信号154和该电压反馈信号152可以分别通过设置在网侧变流器144输出端和电网18之间的电流传感器34和电压传感器36(如图1所示)测量得到。在一种实施方式中，该电流传感器34和电压传感器36可以为霍尔效应传感器。虽然在图1所示的实施方式中，作为一种示意性的举例，电流传感器34和电压传感器36被放置在网侧滤波器24和电网之间成为公共连接点的位置处，但是在其他实施方式中，可以在网侧变流器144和电网18之间电连接路线上的任意点进行电压和电流的测量，以用于计算功率反馈信号214。

请继续参阅图2，该基于电压源控制架构的网侧控制器164还配置有无功功率调节器220。该无功功率调节器220被配置成接收无功功率指令信号222和无功功率反馈信号224，并根据该无功功率指令信号222和无功功率反馈信号224产生电压幅值指令信号226。该无功功率指令信号222代表希望从网侧变流器144输出的无功功率，其可以由电网运营商指定也可以根据实际的系统参数设计进行确定。该无功功率反馈信号224代表从网侧变流器144输出端测量或者计算得到的无功功率。该电压幅值指令信号226代表期望从网侧变流器144输出的交流电压的幅值。在一种实施方式中，该无功功率调节器220包括求和元件(图未示出)，以将该无功功率指令信号222和该无功功率反馈信号224相减，以得到代表该无功功率指令信号222和该网侧无功功率反馈信号224之间差值的无功功率偏差信号。该无功功率调节器220还可以包括无功调节单元和电压调节单元(图未示出)，以根据该无功功率偏差信号产生电压幅值指令信号226。

请继续参阅图2，该基于电压源控制架构的网侧控制器164进一步包括相位跳变补偿装置290。可以理解，在此实施方式中，该相位跳变补偿装置配置于该网侧控制器164内部，在其他实施方式中，该相位跳变补偿装置290也可以配置在该网侧控制器164的外部。该相位跳变补偿装置290被配置成接收电压反馈信号(例如信号152)，并根据该电压反馈信号152产生相位跳变修正信号286。在一些实施方式中，使用如图1所示的相同的电压传感器36来检测电压信号，并用来计算相位跳变修正信号。然而，在其他实施方式中，也可以使用放置在网侧变流器144和电网18之间电连接路径上不同位置的传感器，来检测电压信号，并分别用于计算功率反馈信号和相位跳变修正信号。该相位跳变修正信号286被输送给有功功率调节器210，以用于调节相位角指令信号216。在其他实施方式中，如图中虚线294从该相位跳变补偿装置290指向该功率指令信号212，该相位跳变修正信号286也可以选择性地或者进一步地用来调节该功率指令信号212。

请继续参阅图2，该基于电压源控制架构的网侧控制器164进一步包括信号产生单元240。该信号产生单元240被配置成根据相位角指令信号216和电压幅值指令信号226产生作用到网侧变流器144的网侧控制信号168。在发生瞬态事件或者遇到故障状况时或者从瞬态事件的恢复过程中，该信号产生单元240根据调节后的相位角指令信号216产生网侧控制信号168，因此该交流输出电压或者交流输出电流可以跟随电网电压或者保持与电网电压同步。在一种实施方式中，该信号产生单元240可以使用脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，PWM)单元来产生PWM型控制信号168。

图3所示为图2所示的有功功率调节器210的一种实施方式的详细控制框图。在图3所示的实施方式中，该有功功率调节器210包括求和元件250，功率调节单元260和相位角产生器270。该求和元件250将该功率参考信号218与该功率反馈信号214相减，以提供代表该功率参考信号218与该功率反馈信号214之间差值的功率偏差信号252。该功率偏差信号252被提供给该有功功率调节器210中的功率调节单元260，其中该功率调节单元260根据该功率偏差信号252产生频率指令信号262。该频率指令信号262被进一步提供给该有功功率调节器210中的相位角产生器270，其中，该相位角产生器270根据该频率指令信号262产生相位角指令信号216。该相位角指令信号216被信号产生单元240(参阅图2)用来产生网侧控制信号168。

请进一步参阅图3，在一种实施方式中，锁相环电路280被配置成接收电压反馈信号152，并根据该接收的电压反馈信号152提供相位跳变修正信号286。在一种实施方式中，该电压反馈信号152可以包括通过电压传感器36所检测到的三相正弦交流电压信号。可以理解的是，在其他实施方式中，该电压反馈信号152也可以包括单相或者多相的电压信号。在一种实施方式中，考虑基波分量，该三相交流电压信号152也可以表达为下式：

$\left[\begin{array}{c}{V}_a\\ V_b\\ V_c\end{array}\right]=V_m\left[\begin{array}{c}\sin \mathrm{\ωt}\\ \sin (\mathrm{\ωt}-\frac{2\mathrm{\π}}{3})\\ \sin (\mathrm{\ωt}+\frac{2\mathrm{\π}}{3})\end{array}\right]$ 公式(1)，

其中，在式(1)中，V_m为三相电压信号152的电压幅值，ω为三相电压信号152的角频率。在一种实施方式中，该相位跳变修正信号286被提供给相位角产生器270，以用于在检测到相位跳变时修正该相位角指令信号216。在另外一种实施方式中，该锁相环电路280也可以被配置成在相位跳变超过一定幅度时，才发送相位跳变修正信号286。更具体而言，该锁相环电路280可以预先设置相位跳变阈值或者相位跳变阈值范围。当该锁相环电路280检测出的相位跳变修正信号286超过该预设的相位跳变阈值或者落于该相位跳变阈值范围之外时，才将该相位跳变修正信号286提供给该相位角产生器270，以用于调节该相位角指令信号216。通过这样的相位跳变阈值或者相位跳变阈值范围设置，可以使该能量转换系统10仅对电网18因较大的信号扰动所产生的大相位跳变作响应，并作响应的相位补偿。

请继续参阅图3，该锁相环电路280可以被配置成选择性或者进一步地根据接收的三相交流电压信号152产生频率参考信号282和相位角参考信号284。该频率参考信号282被输入给该相位角产生器270，以用于限制频率指令信号262。该相位角参考信号284被提供给相位角产生器270，以用于限制相位角指令信号216。

图4所示为图3所示的相位角产生器270结合锁相环电路280的一种实施方式的详细控制框图。在图示的实施方式中，该相位角产生器270包括第一求和元件264，积分元件268，第二求和元件274，以及第三求和元件278。该第一求和元件264将从功率调节器260(如图3所示)产生的频率指令信号262与从锁相环电路280产生的频率参考信号282相减，以得到代表该频率指令信号262和该频率参考信号282之间差值的频率偏差信号266。该频率偏差信号266经积分元件268积分后得到相位角指令信号272。该相位角指令信号272被提供给第二求和元件274。第二求和元件274将锁相环电路280产生的相位跳变修正信号286与该相位角指令信号272相加，以得到修正的相位角指令信号276。进一步，该修正的相位角指令信号276被提供给第三求和元件278。该第三求和元件278将该修正后的相位角指令信号276与该锁相环电路280产生的相位角参考信号284相加，以得到相位角指令信号216。

图5所示为图3所示的相位角产生器270结合锁相环电路280的另一种实施方式的详细控制框图。在图示的实施方式中，该积分元件268包括上限相位角阈值和下限相位角阈值，以用于将经积分产生的相位角指令信号272的限制在一定的范围之内，以确保能量转换系统10安全运行。在一种实施方式中，从该锁相环电路280产生的相位跳变修正信号286被提供给该积分元件268，以用于修正该上限相位角阈值和该下限相位角阈值。

图6所示为图3至图5中所示的锁相环电路280的一种实施方式的控制框图。如图6所示，该锁相环电路280包括相位跳变检测器320以及相位跳变调节器340。该相位跳变检测器320接收三相交流电压信号152，并根据接收的三相交流电压信号152产生相位跳变修正信号328。该相位跳变修正信号328被提供给图3所示的相位角产生器270，或者更具体而言，如图4和图5所示的第二求和元件274，以用于调整相位角指令信号216。该相位跳变调节器340与该相位跳变检测器320连接，其用于接收相位跳变修正信号328，并根据接收的相位跳变修正信号328产生相位角参考信号284。该相位角参考信号284进一步被传送给相位跳变检测器320，以形成闭合回路，并进一步用于产生相位跳变修正信号328。

图7所示为图6所示的锁相环电路280的一种实施方式的详细控制框图。在图示的实施方式中，该锁相环电路280包括坐标旋转变换单元322，相位跳变估算装置或者相位跳变计算单元326，第一求和元件332，比例-积分调节器336，限幅元件338，以及积分元件344。在一种实施方式中，该坐标旋转变换单元322被配置成将所接收的三相电压反馈信号152变换成同步旋转坐标系(也称为d-q坐标系)下的d轴电压信号323和q轴电压信号324。通过该坐标旋转变换单元322产生该d轴电压信号323和q轴电压信号324通常涉及两种旋转变换，其一为克拉克旋转变换，另一为帕克旋转变换。对于克拉克旋转变换而言，该坐标旋转变换单元322可以包括克拉克旋转变换元件(图未示出)，其用于根据如下公式将接收的三相电压反馈信号152变换成静止坐标系下(也称为α-β坐标系)下的两相电压分量：

$\left[\begin{array}{c}{V}_{\mathrm{\α}}\\ V_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]=\sqrt{\frac{2}{2}}\left[\begin{array}{ccc}1& -\frac{1}{2}& -\frac{1}{2}\\ 0& \frac{\sqrt{3}}{2}& -\frac{\sqrt{3}}{2}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_a\\ V_b\\ V_c\end{array}\right]$ 公式(2)，

代入公式(1)，公式(2)可以表达如下：

公式(3)，

公式(4)，

其中，ω＝2πf为三相电压反馈信号152的旋转角频率，为三相电压反馈信号152在α-β坐标系中的瞬时相位角，为三相电压反馈信号152在α-β坐标系中的初始相位角。对于帕克变换而言，该坐标旋转变换单元322可以包括帕克旋转变换元件(图未示出)，其用于根据如下公式将α-β坐标系下的二相电压信号转换成d-q坐标系下的d轴电压信号323和q轴电压信号324：

$\left[\begin{array}{c}{V}_d\\ V_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\δ}& \sin \mathrm{\δ}\\ -\sin \mathrm{\δ}& \cos \mathrm{\δ}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{V}_{\mathrm{\α}}\\ V_{\mathrm{\β}}\end{array}\right]$ 公式(5)，

δ＝ω_et+δ₀公式(6)，

其中，δ为d轴电压信号323在α-β坐标系下的瞬时相位角，δ₀为d轴电压信号323在α-β坐标系下的初始相位角，ω_e为d-q坐标系自身的旋转频角率。通过如上公式，可以将d轴电压信号323和q轴电压信号324表达如下：

公式(7)，

公式(8)，

其中，Δθ为电网电压产生的相位跳变，其为参考电压信号152的相位角和d轴电压信号323的相位角δ之间的相位差。关于计算相位跳变Δθ的细节将在下文描述。

请继续参阅图7，在一种实施方式中，该相位跳变计算单元326被配置成按照如下公式计算相位跳变修正信号：

${\mathrm{\Δ\θ}}_{\mathrm{pll}}=2\mathrm{sgn}\left(V_q\right)\sqrt{\frac{1-\frac{V_d}{\sqrt{{V_d}^2+{V_q}^2}}}{2}}$ 公式(9)，

其中，Δθ_pll为相位跳变修正信号328，V_d为d轴电压信号323，V_q为q轴电压信号324，sgn(V_q)为从该q轴电压信号324中提取其正负符号的函数表达式。在另外一种实施方式中，该相位跳变计算单元326可以被配置成按照如下公式计算相位跳变修正信号：

${\mathrm{\Δ\θ}}_{\mathrm{pll}}=2\mathrm{sgn}\left(V_q\right)\frac{1-\frac{{V_d}^2\mathrm{sgn}\left(V_d\right)}{{V_d}^2+{V_q}^2}}{2}$ 公式(10)，

其中，Δθ_pll为相位跳变修正信号328，V_d为d轴电压信号323，V_q为q轴电压信号324，sgn(V_q)为从该q轴电压信号324中提取其正负符号的函数表达式，sgn(V_d)为从该d轴电压信号323中提取其正负符号的函数表达式。

如图7所示，在一种实施方式中，通过该相位跳变计算单元326计算得到的相位跳变修正信号328沿着两条路径传输。其中，对第一路径而言，相位跳变修正信号328依次通过比例-积分调节器336，限幅元件338以及积分元件344，以用于产生相位角参考信号284。对于第二路径而言，相位跳变修正信号328被提供给如图3和图4所示的第二求和元件274，以用于调整相位角指令信号216。在其他实施方式中，该相位跳变修正信号328也可以用来调整如图2所示的功率指令信号212。更具体而言，在第一路径中，相位跳变修正信号328被提供给第一求和元件332，该第一求和元件332还接收相位跳变指令信号214，并产生代表该相位跳变修正信号328和相位跳变指令信号214之间差值的相位跳变偏差信号334。在一种实施方式中，该相位跳变指令信号214被设置为零，其表示在稳态条件下，该相位跳变修正信号328需要调节为零。该相位跳变偏差信号334被提供给比例-积分调节器336，该比例-积分调节器336产生频率参考信号282。该频率参考信号282通过限幅元件338限制其幅值，以确保系统安全运行。限幅后的频率参考信号342通过积分元件344积分，并产生相位角参考信号284。该相位角参考信号284被进一步传送给坐标旋转变换单元322，以构成闭合回路，用于进一步产生相位跳变修正信号328以及相位角参考信号284。

图8所示为图6所示的锁相环电路280的另一种实施方式的详细控制框图。在图8所示的实施方式中，该锁相环电路280还进一步包括滤波单元346。与上面结合图7所描述的直接使用相位跳变计算单元326所计算得到的相位跳变修正信号328来作相位补偿所不同，该滤波单元346被配置成对相位跳变计算单元326所计算得到的相位跳变修正信号328作进一步的处理，以使用经过处理后的相位跳变修正信号328作相位补偿。在一种实施方式中，该滤波单元346包括低通滤波器，其被配置成滤除网侧变流器144(如图1所示)由于执行开关操作所产生的高频噪声信号。经过滤波后的相位跳变修正信号348被传送给如图4和图5所示的第二求和元件274，以用于对相位角指令信号216作调整。在其他实施方式中，该经过滤波后的相位跳变修正信号348也可以用来调整如图2所示的功率指令信号212。进一步，在图8所示的实施方式中，该经滤波后的相位跳变修正信号348被传送给第二求和元件362。该第二求和元件362接收该经滤波后的相位跳变修正信号348和相位角参考信号284，并对二者求和，以得到复合相位角参考信号364。该复合相位角参考信号364被传送给坐标旋转变换单元322，以用于进一步产生d-q坐标系下的d轴电压信号323和q轴电压信号324，从而使得该锁相环电路280可以更准确地产生代表电网电压相位信息的相位角参考信号364。

图9所示为图6所示的锁相环电路280的又一种实施方式的详细控制框图。在图9所示的实施方式中，除了图8所描述的滤波单元346之外，该锁相环电路280进一步包括相位角比较单元352。该相位角比较单元352与该滤波单元346相连接，以用于接收经滤波单元346滤波后的相位跳变修正信号348。该相位角比较单元352还用于基于预设的标准选择性地通过该滤波后的相位跳变修正信号348。更具体而言，在一种实施方式中，该相位角比较单元352设置有滞回比较功能，其预设有上限相位角阈值和下限相位角阈值。该相位角比较单元352判定该经滤波后的相位跳变修正信号348是否位于该上限相位角阈值和下限相位角阈值之内，并且在该经滤波后的相位跳变修正信号348被判定成位于该预定的相位角阈值范围之内时，阻止该经滤波后的相位跳变修正信号348通过。当经滤波后的相位跳变修正信号348判定成位于该预定的相位角阈值范围之外时，允许该经滤波后的相位跳变修正信号348通过。通过这样的预定的相位角阈值范围设置，可以使该锁相环电路280仅在大信号扰动下作响应，并输出相位跳变修正信号，而对较小的信号扰动不作响应，并且不输出相位跳变修正信号。换言之，该能量转换系统10仅使用大信号扰动所产生的相位跳变修正信号对网侧变流器控制器164内部产生的相位角指令信号作补偿，而在较小信号扰动下，不使用相位跳变修正信号对网侧变流器控制器164内部产生的相位角指令信号作补偿。

图10所示为图6所示的锁相环电路280的再一种实施方式的详细控制框图。在图10所示的实施方式中，除了如图8和图9所描述的滤波单元346和相位角比较单元352之外，该锁相环电路280进一步包括补偿元件356和第三求和元件366。该补偿元件356连接于该相位角比较单元352，以用于作用增益系数给该经相位角比较单元352限制的相位跳变修正信号354。经补偿后的相位跳变修正信号358被传送给第三求和元件366。该第三求和元件366将相位跳变计算单元326计算得到的相位跳变修正信号328与该经补偿后的相位跳变修正信号358相减，得到偏差信号368。该偏差信号368被传送给滤波元件346以进行滤波操作。在此实施方式中，该经补偿后的相位跳变修正信号358被传送给如图4和图5所示的第二求和元件274，以用于对相位角指令信号216作调整。在其他实施方式中，该经补偿的相位跳变修正信号358也可以用来调整如图2所示的功率指令信号212。

图11所示为图6所示的锁相环电路280的再一种实施方式的详细控制框图。在图示的实施方式中，该锁相环电路280省去第三求和元件366以及相位角比较单元352。该补偿元件356连接于该滤波单元346，以用于作用增益系数给经该滤波单元346滤波后的相位跳变修正信号348。在此实施方式中，经补偿的相位跳变修正信号358被传送给如图4和图5所示的第二求和元件274，以用于对相位角指令信号216作调整。在其他实施方式中，该经补偿的相位跳变修正信号358也可以用来调整如图2所示的功率指令信号212。

图12所示为图6所示的锁相环电路280的再一种实施方式的详细控制框图。在图示的实施方式中，该补偿元件356连接在滤波单元346和相位角比较单元352之间。该补偿元件356作用增益系数给经滤波后的相位跳变修正信号348，并得到补偿的相位跳变修正信号358。该补偿的相位跳变修正信号258被传送给第三求和元件366。该第三求和元件366将相位跳变计算单元326计算得到的相位跳变修正信号328与经补偿后的相位跳变修正信号358相减，得到偏差信号368。该偏差信号368被传送给滤波元件346以进行滤波操作。该补偿后的相位跳变修正信号358还被传送给相位角比较单元352，以用于产生限制的相位跳变修正信号354。在此实施方式中，经限制的相位跳变修正信号354被被传送给如图4和图5所示的第二求和元件274，以用于对相位角指令信号216作调整。在其他实施方式中，该经限制的相位跳变修正信号354也可以用来调整如图2所示的功率指令信号212。

图13所示为图1所示的网侧控制器164的另一种实施方式的控制框图。图13所示的控制框图基本与图2所示的控制框图相似。在图13所示的实施方式中，该网侧控制器164进一步包括电流限制单元230。该电流限制单元230连接该有功功率调节器210和无功功率调节器220。基本而言，该电流限制单元230被配置成根据预设的电流阈值限制该相位角指令信号216和电压幅值指令信号226。更具体而言，该电流限制单元230被配置成根据预设的电流阈值限制经过相位补偿机制补偿后的相位角指令信号216。经过限制后的相位角指令信号216和电压幅值指令信号226被传送给信号产生单元240，以用于产生驱动网侧变流器144中开关器件工作的控制信号，例如脉冲宽度调制信号。

虽然结合特定的实施方式对本发明进行了说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于涵盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (19)

1.一种能量转换系统，其特征在于：该能量转换系统包括：直流母线，变流器模块，以及变流器控制模块；该直流母线接收来自于电源的直流电；该变流器模块与直流母线连接，并用于将该直流母线上的直流电转换成交流电；该变流器控制模块与该变流器模块连接，该变流器控制模块用于根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号，相位角指令信号代表期望从变流器模块输出的交流输出电压的相位值；该变流器控制模块还用于基于检测到的与电网相关的电压产生与瞬态事件相关的相位跳变修正信号，基于该相位跳变修正信号调节该相位角指令信号；该变流器控制模块还用于至少基于该调节后的相位角指令信号产生控制信号，以使得该变流器模块在该控制信号的作用下驱动从变流器模块输出的交流电压跟随与电网相关的电压；其中，该变流器控制模块用于根据电网电压的瞬时相位信息对相位角指令信号进行补偿，对从变流器模块输出的交流电流或者交流电压进行调节。

2.如权利要求1所述的能量转换系统，其特征在于：该变流器模块包括网侧变流器，该网侧变流器用于将该直流母线上的直流电转换成交流电，其中该变流器控制模块包括网侧控制器，该网侧控制器用于产生作用到该网侧变流器的控制信号；其中该网侧控制器包括：功率调节器和相位角产生器，该功率调节器用于基于该功率指令信号和功率反馈信号产生内部频率指令信号；该相位角产生器用于根据该功率调节器输出的内部频率指令信号产生相位角指令信号。

3.如权利要求2所述的能量转换系统，其特征在于：该相位角产生器包括积分元件和第一求和元件，该积分元件用于将代表该内部频率指令信号和频率参考信号之间差值的频率偏差信号积分以产生相位角指令信号；该第一求和元件用于将该相位跳变修正信号和该相位角指令信号结合，以产生调节后的相位角指令信号。

4.如权利要求3所述的能量转换系统，其特征在于：该积分元件包括用于限制从该积分元件产生的相位角指令信号的上限值和下限值，其中该相位跳变修正信号进一步被用于调节该上限值和下限值。

5.如权利要求1所述的能量转换系统，其特征在于：该变流器控制模块还包括相位跳变补偿装置，该相位跳变补偿装置用于产生相位跳变修正信号，其中，该相位跳变补偿装置包括：坐标旋转变换单元和相位跳变计算单元，该坐标旋转变换单元用于接收电网电压，并对接收到的电网电压执行坐标变换操作，以产生在同步旋转d-q参考坐标系下的d轴电压信号和q轴电压信号；该相位跳变计算单元连接于该坐标旋转变换单元，该相位跳变计算单元用于根据该d轴电压信号和该q轴电压信号计算该相位跳变修正信号。

6.如权利要求5所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变计算单元根据下述公式计算该相位跳变修正信号：

${\mathrm{\Δ\θ}}_{pll}=2\mathrm{sgn}\left(V_q\right)\sqrt{\frac{1-\frac{V_d}{\sqrt{{V_d}^2+{V_q}^2}}}{2}},$

其中，Δθ_pll为相位跳变修正信号，V_d为d轴电压信号，V_q为q轴电压信号，sgn(V_q)为从该q轴电压信号中提取正负符号的函数表达式。

7.如权利要求5所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变计算单元根据如下公式计算该相位跳变修正信号：

${\mathrm{\Δ\θ}}_{pll}=2\mathrm{sgn}\left(V_q\right)\frac{1-\frac{{V_d}^2\mathrm{sgn}\left(V_d\right)}{{V_d}^2+{V_q}^2}}{2},$

其中，Δθ_pll为相位跳变修正信号，V_d为d轴电压信号，V_q为q轴电压信号，sgn(V_q)为从该q轴电压信号中提取正负符号的函数表达式，sgn(V_d)为从该d轴电压信号中提取其正负符号的函数表达式。

8.如权利要求5所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变补偿装置进一步包括滤波单元，该滤波单元用于滤除该相位跳变修正信号中包含的高频噪声信号。

9.如权利要求8所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变补偿装置进一步包括与该滤波单元连接的比较单元，该比较单元具有滞回比较功能，其用于接收经滤波后的相位跳变修正信号，并提供限制相位角的相位跳变修正信号。

10.如权利要求9所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变补偿装置进一步包括与该比较单元连接的补偿单元，该补偿单元对限制相位角的相位跳变修正信号作用补偿系数，并产生补偿的相位跳变修正信号。

11.如权利要求10所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变补偿装置进一步包括求和元件，该求和元件连接在该相位跳变计算单元和该滤波单元之间，该求和元件用于将从补偿单元输出的补偿的相位跳变修正信号与从该相位跳变计算单元计算出的相位跳变修正信号相减，以提供相位跳变偏差修正信号给该滤波单元。

12.如权利要求8所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变补偿装置进一步包括与该滤波单元连接的补偿单元，该补偿单元对滤波后的相位跳变修正信号作用补偿系数，并产生补偿的相位跳变修正信号。

13.如权利要求12所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变补偿装置进一步包括求和元件，该求和元件连接在该相位跳变计算单元和该滤波单元之间，该求和元件用于将从该补偿单元输出的补偿的相位跳变修正信号与从该相位跳变计算单元计算出的相位跳变修正信号相减，以得到相位跳变偏差修正信号给该滤波单元。

14.如权利要求13所述的能量转换系统，其特征在于：该相位跳变补偿装置进一步包括与该补偿单元连接的比较单元，该比较单元具有滞回比较功能，其用于接收补偿的相位跳变修正信号，并提供限制相位角的相位跳变修正信号。

15.一种操作能量转换系统的方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

至少根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号，相位角指令信号代表期望从变流器模块输出的交流输出电压的相位值；

根据检测到的电网电压产生与瞬态事件相关的相位跳变修正信号；

至少根据该相位跳变修正信号调节该相位角指令信号；以及

至少根据该调节后的相位角指令信号产生作用到该能量转换系统中的变流器模块的控制信号，以驱动从变流器模块输出的交流电压跟随与电网相关的电压；

其中，根据电网电压的瞬时相位信息对相位角指令信号进行补偿，对从变流器模块输出的交流电流或者交流电压进行调节。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：

对相位跳变修正信号进行滤波，以滤除该相位跳变修正信号中含有的高频噪声信号；

对该相位跳变修正信号提供补偿系数；以及

通过滞回比较功能限制该相位跳变修正信号的相位角。

17.如权利要求15所述的方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：根据预定的电流阈值限制经相位角补偿后的相位角指令信号。

18.一种光伏发电系统，其特征在于：该光伏发电系统包括：变流器模块，以及变流器控制模块；该变流器模块用于将从光伏电源产生的直流电转换成交流电；该变流器控制模块与该变流器模块连接，该变流器控制模块用于根据功率指令信号和功率反馈信号产生相位角指令信号，相位角指令信号代表期望从变流器模块输出的交流输出电压的相位值；该变流器控制模块还用于基于检测到的电网电压产生与瞬态事件相关的相位跳变修正信号；该变流器控制模块还用于根据该相位跳变修正信号调节该相位角指令信号；该变流器控制模块还用于至少基于该调节后的相位角指令信号产生控制信号，以使得该变流器模块在该控制信号的作用下驱动从变流器模块输出的交流电压跟随与电网相关的电压；其中，该变流器控制模块用于根据电网电压的瞬时相位信息对相位角指令信号进行补偿，对从变流器模块输出的交流电流或者交流电压进行调节。

19.如权利要求18所述的光伏发电系统，其特征在于：该变流器控制模块进一步包括电流限制器，该电流限制器根据预定的电流阈值对经过相位角补偿后的相位角指令信号进行相位角限制。