CN104300896B - 带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法 - Google Patents
带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104300896B CN104300896B CN201410475739.8A CN201410475739A CN104300896B CN 104300896 B CN104300896 B CN 104300896B CN 201410475739 A CN201410475739 A CN 201410475739A CN 104300896 B CN104300896 B CN 104300896B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- photovoltaic
- phase
- difference
- counterflow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000002411 adverse Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000151 anti-reflux effect Effects 0.000 description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
-
- H02J3/383—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
本发明应用于三相逆变器的并网发电不可逆系统，涉及一种带防逆流的光伏逆变器控制装置使得三相逆变器实现防逆流功能，带防逆流的光伏逆变器控制装置的控制方法，实时监测逆变器在运行过程中光伏逆变器系统是否发生逆流现象，若是则将有功电流给定进行限幅定为0，即Idref=0；否则判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势，若光伏逆变器系统具有逆流趋势，则对逆变器进行降功率处理，否则结束。采用本发明方法的三相逆变器输出功率保持恒定，不会出现振荡现象，同时具备响应速度更快，控制更及时，在并网发电系统可能会将多余的电能送入电网之前就做出有效控制，防止逆流发生，尤其是针对负载突卸情况经常发生的场合，实时性比较好。
Description
技术领域
本发明涉及三相逆变器的并网发电不可逆系统，特别是涉及一种带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法。
背景技术
在光伏发电系统中，当三相逆变器为不可逆并网方式时，需要配置防逆流控制器，保证本地负载消耗功率大于并网逆变器发出的功率，多余的功率由电网提供，目的是保证电网提供给负载的功率必须大于等于0，不能有逆变器输出功率并入电网。通常的做法是，防逆流控制器检测电网接入点电网总功率，当检测到电网提供给负载的总功率小于一预设功率时，说明逆变器输出功率有并入电网的趋势，需要提前控制逆变器，降低其功率，通常防逆流控制器控制逆变器降功率都是经RS485通讯、CAN通讯或者以太网通讯等完成的，防逆流控制器检测到有逆流发生时，就通讯发送停机命令或者通过防逆流控制器直接断开逆变器和电网的连接。
上述防逆流控制方式都是针对电站大系统多台逆变器并联输出使用，一台防逆流控制器控制多台逆变器输出，最理想的做法就是使用通讯控制方式。用电设备突加突卸的情况时有发生，功率变化很大，如果防逆流控制器控制不好，很容易发生逆流现象，如果按通讯控制方式，因为经防逆流控制器检测、然后通讯传达、逆变器解析指令施加控制，这中间都会造成时间的延误，当逆变器响应时，已经发生逆流一段时间了，可能对电网造成一定的冲击和污染电网。同时上述的通讯控制方式都是考虑三相负载平衡时，检测电网接入点总功率，但是当三相负载不平衡时，可能检测总功率不会到预设控制功率点，不会判断到逆流的趋势，但是考虑单相可能要逆流或者已经逆流了，无法做出提前判断。通讯控制降功率有两种方式，一种是防逆流控制器发送固定的降功率系数或者精确计算好的降功率系数，逆变器接收到降功率指令，会将当前输出功率降低固定的系数输出，但是在功率已经降低完成，还没接收到下次降功率指令前，逆变器会继续最大功率跟踪，功率输出又变大，这样存在的问题是在逆变器输出功率和控制功率临界时，逆变器输出功率一直在振荡，另一种方式是防逆流控制器精确计算好降功率系数、增功率系数，逆变器的增功率、降功率、保持功率完全由防逆流控制器控制，但是在负载不稳定有波动时，增降功率系数很难确定，也会导致逆变器输出功率振荡。
另外，如果使用场合仅需要一台逆变器，仍需再配置防逆流控制器，成本较高。
因此亟需提供一种带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法，能够针对单独使用的逆变器，将防逆流功能集成到逆变器内，如在可逆系统，可将防逆流功能关闭，在不可逆系统，将防逆流功能开启。
发明内容
本发明的目的是提供一种带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法，本发明提供的装置包括：一光伏极板，一三相逆变主电路，所述光伏极板的输出与所述三相逆变主电路的输入相连接，所述的三相逆变主电路的一输出连接三相负载，所述三相逆变主电路的另一输出连接一隔离变压器，所述隔离变压器的输出接至三相市电；其特征在于还包括：一光伏输入检测单元，一MPPT单元，一电压控制器，一防逆流控制单元，一输出信号检测单元，一第一信号处理单元，一第一电流控制器，一第二电流控制器，一第二信号处理单元以及一SPWM发生器；所述光伏输入检测单元采样光伏极板输出电压Udc和输出电流Idc，采样后的电量信号Udc和Idc经所述MPPT单元进行最大功率跟踪，所述MPPT单元计算当前最大功率点时的母线电压参考Udcref，所述母线电压参考Udcref与Udc取差值后输入所述电压控制器；所述电压控制器的输出端与防逆控制单元的一输入端连接；所述信号检测单元用于检测隔离变压器输入的电网电压Ua、Ub、Uc、三相逆变主电路输出电流Ia、Ib、Ic及负载三相电流I1a、I1b、I1c，并将检测得到的所有电量信号反馈至所述第一信号处理单元；所述第一信号处理单元用于计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c、d轴有功反馈电流Id以及q轴无功反馈电流Iq，所述第一信号处理单元将P0、P0a、P0b、P0c反馈至所述防逆流控制单元；所述防逆流控制单元用于判断光伏逆变器系统是否发生逆流现象，当发生逆流现象时，将所述防逆流控制单元的输出值Idref设置为0；当光伏逆变器系统未发生逆流现象时，判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势，若光伏逆变器系统具有逆流趋势，所述防逆流控制单元的输出值Idref为所述电压控制器输出值Idref’，并对逆变器进行降功率处理，若光伏逆变器系统不具有逆流趋势，结束对所述三相逆变主电路的控制；所述防逆流控制单元输出值Idref与所述第一信号处理单元输出的Id取差值输入第一电流控制器；所述第一信号处理单元输出的Iq与一无功电流给定Iqref取差值输入所述第二电流控制器；所述的第一电流控制器和第二电流控制器的输出值经过第二信号处理单元进行处理，所述第二信号处理器的输出与所述SPWM发生器的输入端连接，所述SPWM发生器的输出控制所述三相逆变主电路的开关管工作。
在本发明的一实施例中所述第一信号处理单元用于计算A相光伏发电功率Pas、B相光伏发电功率Pbs、C相光伏发电功率Pcs、光伏发电总功率Ps、A相负载功率P1a、B相负载功率P1b、C相负载功率P1c、负载总功率Pl、负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c，其中：Pas=Ua×Ia，Pbs=Ub×Ib，Pcs=Uc×Ic，Ps=Pas+Pbs+Pcs，P1a=Ua×I1a，P1b=Ub×I1b，P1c=Uc×I1c，P1=P1a+P1b+P1c，P0=P1-Ps，P0a=P1a-Pas，P0b=P1b-Pbs，P0c=P1c-Pcs；当P0、P0a、P0b、P0c中任何一项小于等于零，表示光伏逆变器系统发生逆流现象，否则表示光伏逆变器系统未发生逆流现象。
在本发明一实施例中所述负载总功率与光伏发电总功率之差P0与预设功率Pc的比值为K0，即K0=P0/Pc；所述A相负载功率与光伏发电功率之差P0a与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K1，即K1=3P0a/Pc；所述B相负载功率与光伏发电功率之差P0b与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K2，即K2=3P0b/Pc；所述C相负载功率与光伏发电功率之差P0c与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K3，即K3=3P0c/Pc；若K0、K1、K2、K3中至少一个值小于等于1，则光伏逆变器系统具有逆流趋势，光伏逆变器进行降功率处理，否则光伏逆变器系统不具有逆流趋势。所述光伏逆变器进行降功率处理是取K0、K1、K2、K3最小值作为降功率系数K，即K=min(K0、K1、K2、K3)，所述降功率系数，即所述防逆流控制单元的输出值Idref=K×Idref’。
在发明一实施例中所述电网电压Ua、Ub、Uc经过锁相得到电网电压角度θ，将三相交流输出电流Ia、Ib、Ic从三相旋转坐标系转换为两相旋转坐标系，获得d轴有功反馈电流Id和q轴无功反馈电流Iq；所述第二信号处理单元用于将第一电流控制器、第二电流控制器的输出从两相旋转坐标系转换为三相静止坐标系的输出。
基于上述的一种带防逆流的光伏逆变器控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，实时监测逆变器在运行过程中光伏逆变器系统是否发生逆流现象，若是则进入步骤S2，否则进入步骤S3；步骤S2，将防逆流控制单元输出值Idref设置为0，进入步骤S4；步骤S3，判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势，若光伏逆变器系统具有逆流趋势，则进入步骤S4否则结束；步骤S4，进行逆变器进行降功率处理。
在本发明一实施例中所述步骤S1实时监测逆变器在运行过程中光伏逆变器系统是否发生逆流现象还包括以下具体步骤：步骤S11，实时监测隔离变压器输入的电网电压Ua、Ub、Uc、三相逆变主电路输出电流Ia、Ib、Ic以及负载三相电流I1a、I1b、I1c，步骤S12，计算A相光伏发电功率Pas、B相光伏发电功率Pbs、C相光伏发电功率Pcs，光伏发电总功率Ps、A相负载功率P1a、B相负载功率P1b、C相负载功率P1c，三相负载总功率Pl，其中Pas=Ua×Ia、Pbs=Ub×Ib、Pcs=Uc×Ic，Ps=Pas+Pbs+Pcs，P1a=Ua×I1a、P1b=Ub×I1b、P1c=Uc×I1c，P1=P1a+P1b+P1c；
步骤S13，计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c，其中P0=P1-Ps，P0a=P1a-Pas，P0b=P1b-Pbs，P0c=P1c-Pcs；步骤S14，当P0、P0a、P0b、P0c中至少一个值小于等于零，则表示光伏逆变器系统发生逆流现象，进入步骤S2，否则表示光伏逆变器系统未发生逆流现象，进入步骤S3。
所述步骤S3所述判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势还包含以下具体步骤：步骤S31，计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0与预设功率Pc的比值为K0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K1、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K2、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K3，其中，K0=P0/Pc，K1=3P0a/Pc，K2=3P0b/Pc，K3=3P0c/Pc；步骤S32，当K0、K1、K2、K3中至少一个值小于等于1，则表示光伏逆变器系统具有逆流趋势，进入步骤S4，光伏逆变器进行降功率处理，否则表示光伏逆变器系统不具有逆流趋势，结束对所述三相逆变主电路的控制。
步骤S4进行逆变器进行降功率处理，具体步骤为：所述光伏逆变器进行降功率处理是取K0、K1、K2、K3最小值作为降功率系数K，所述降功率系数K乘于电压控制器输出值Idref’作为有功电流给定，即Idref=K×Idref’。
与现有技术相比较，本发明提出的带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法的有益效果在于：
(1)、对单独使用一台三相逆变器的不可逆光伏逆变器系统，将防逆流功能集成在逆变器内部，节省了防逆流控制器的成本；
(2)、三相逆变器自身的防逆流功能，由于减少了原来防逆流控制器检测、通讯传达的所耗时间，响应速度更快，控制更及时，尤其是针对负载突卸情况经常发生的场合，实时性比较好；
(3)、本提案不仅利用并网点的总功率参与控制，同时还利用并网点A/B/C相的单相功率参与控制，解决三相负载不平衡或者严重不平衡时，检测总功率还不需要控制，但是单相功率却已经要逆流了的问题；
(4)、逆变器利用自身的PI调节可实现在在负载功率很小，逆变器输出功率和控制点预设功率临界时，逆变器输出功率保持恒定，不会出现振荡现象。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明具体实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明的结构框图参见图1，一种带防逆流的光伏逆变器控制装置，包括光伏极板1、三相逆变主电路2，所述三相逆变主电路的输出连接三相负载5，所述三相逆变主电路经隔离变压器3连接至三相市电4，其特征在于：还包括光伏输入检测单元6、MPPT单元7、电压控制器8、防逆流控制单元9、输出信号检测单元10、第一信号处理单元11、第一电流控制器12、第二电流控制器13、第二信号处理单元14以及SPWM发生器15。
其中光伏输入检测单元6采样光伏极板输出电压Udc和输出电流Idc经所述MPPT单元进行最大功率跟踪，所述MPPT单元计算当前最大功率点时的母线电压参考Udcref，所述母线电压参考Udcref与光伏极板输出电压Udc取差值后经过所述电压控制器8；
信号检测单元10用于检测隔离变压器输入的电网电压Ua、Ub、Uc、三相逆变主电路输出电流Ia、Ib、Ic以及负载三相电流I1a、I1b、I1c，并反馈至所述第一信号处理单元11；
第一信号处理单元11用于计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A/B/C相负载功率与光伏发电功率之差P0a、P0b、P0c，并反馈至所述防逆流控制单元9，所述第一信号处理单元11还用于计算d轴有功反馈电流Id、q轴无功反馈电流Iq；防逆流控制单元9用于判断光伏逆变器系统是否发生逆流现象，当光伏逆变器系统发生逆流现象时，将所述防逆流控制单元9的输出值设置为0，即Idref=0；当光伏逆变器系统未发生逆流现象时，判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势，若光伏逆变器系统具有逆流趋势，将电压控制器输出值Idref’作为所述防逆流控制单元9的输出值，即Idref=Idref’，否则对逆变器进行降功率处理；防逆流控制单元9输出值Idref与d轴有功反馈电流Id取差值经第一电流控制器12；一无功电流给定Iqref与所述q轴无功反馈电流Iq取差值经所述第二电流控制器13；第一电流控制器12、第二电流控制器13的输出值经过第二信号处理单元14、所述SPWM发生器15驱动所述三相逆变主电路的开关管工作。
所述第一信号处理单元用于计算A相光伏发电功率Pas、B相光伏发电功率Pbs、C相光伏发电功率Pcs、光伏发电总功率Ps、A相负载功率P1a、B相负载功率P1b、C相负载功率P1c、负载总功率Pl、负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c，其中：Pas=Ua×Ia，Pbs=Ub×Ib，Pcs=Uc×Ic，Ps=Pas+Pbs+Pcs，P1a=Ua×I1a，P1b=Ub×I1b，P1c=Uc×I1c，P1=P1a+P1b+P1c，P0=P1-Ps，P0a=P1a-Pas，P0b=P1b-Pbs，P0c=P1c-Pcs；当P0、P0a、P0b、P0c中任何一项小于等于零，表示光伏逆变器系统发生逆流现象，否则表示光伏逆变器系统未发生逆流现象。
所述负载总功率与光伏发电总功率之差P0与预设功率Pc的比值为K0，即K0=P0/Pc；所述A相负载功率与光伏发电功率之差P0a与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K1，即K1=3P0a/Pc；所述B相负载功率与光伏发电功率之差P0b与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K2，即K2=3P0b/Pc；所述C相负载功率与光伏发电功率之差P0c与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K3，即K3=3P0c/Pc；若K0、K1、K2、K3中至少一个值小于等于1，则光伏逆变器系统具有逆流趋势，光伏逆变器进行降功率处理，否则光伏逆变器系统不具有逆流趋势；所述光伏逆变器进行降功率处理是取K0、K1、K2、K3最小值作为降功率系数K，即K=min(K0、K1、K2、K3)，所述降功率系数K乘于电压控制器输出值Idref’作为所述防逆流控制单元的输出值，即Idref=K×Idref’。
所述电网三相电压Ua、Ub、Uc经过锁相得到电网电压角度θ，将三相交流输出电流Ia、Ib、Ic从三相旋转坐标系转换为两相旋转坐标系，获得d轴有功反馈电流Id和q轴无功反馈电流Iq；所述第二信号处理单元14用于将第一电流控制器12、第二电流控制器13的输出从两相旋转坐标系转换为三相静止坐标系的输出。
本发明的一种带防逆流的光伏逆变器控制装置的控制方法具体控制方法的流程参考图2。该控制方法包含以下具体步骤：
步骤S1，实时监测逆变器在运行过程中是否发生逆流现象，若是则进入步骤S2，否则进入步骤S3；步骤S2，将有功电流给定进行限幅定为0，即Idref=0，进入步骤S4；
步骤S3，判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势，若光伏逆变器系统具有逆流趋势，则进入步骤S4，否则结束；步骤S4，逆变器进行降功率处理。
其中，步骤S1所述实时监测逆变器在运行过程中光伏逆变器系统是否发生逆流现象，还包括以下具体步骤：
步骤S11，实时监测隔离变压器输入的电网电压Ua、Ub、Uc、三相逆变主电路输出电流Ia、Ib、Ic以及负载三相电流I1a、I1b、I1c；步骤S12，计算A相光伏发电功率Pas、B相光伏发电功率Pbs、C相光伏发电功率Pcs，光伏发电总功率Ps、A相负载功率P1a、B相负载功率P1b、C相负载功率P1c，三相负载总功率Pl，其中Pas=Ua×Ia、Pbs=Ub×Ib、Pcs=Uc×Ic，Ps=Pas+Pbs+Pcs，P1a=Ua×I1a、P1b=Ub×I1b、P1c=Uc×I1c，P1=P1a+P1b+P1c；步骤S13，计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c，其中P0=P1-Ps，P0a=P1a-Pas，P0b=P1b-Pbs，P0c=P1c-Pcs；步骤S14，当P0、P0a、P0b、P0c中至少一个值小于等于零，则表示光伏逆变器系统发生逆流现象，进入步骤S2，否则表示光伏逆变器系统未发生逆流现象，进入步骤S3。
其中，步骤S3所述判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势具体步骤为：
步骤S31，计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0与预设功率Pc的比值为K0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K1、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K2、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K3，其中，K0=P0/Pc，K1=3P0a/Pc，K2=3P0b/Pc，K3=3P0c/Pc；步骤S32，判断K0、K1、K2、K3中至少一个值小于等于1，若是则表示光伏逆变器系统具有逆流趋势，进入步骤S4，光伏逆变器进行降功率处理，否则光伏逆变器系统不具有逆流趋势，结束。
其中，步骤S4，进行逆变器进行降功率处理，具体为：所述光伏逆变器进行降功率处理是取K0、K1、K2、K3最小值作为降功率系数K，即K=min(K0、K1、K2、K3)，所述降功率系数K乘于电压控制器输出值Idref’作为有功电流给定，即Idref=K×Idref’。
上列为较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.带防逆流的光伏逆变器控制装置，包括：一光伏极板，一三相逆变主电路，所述光伏极板的输出与所述三相逆变主电路的输入相连接，所述的三相逆变主电路的一输出连接三相负载，所述三相逆变主电路的另一输出连接一隔离变压器，所述隔离变压器的输出接至三相市电；其特征在于还包括：一光伏输入检测单元，一MPPT单元，一电压控制器，一防逆流控制单元，一输出信号检测单元，一第一信号处理单元，一第一电流控制器，一第二电流控制器，一第二信号处理单元以及一SPWM发生器；
所述光伏输入检测单元采样光伏极板输出电压Udc和输出电流Idc，采样后的电量信号Udc和Idc经所述MPPT单元进行最大功率跟踪，所述MPPT单元计算当前最大功率点时的母线电压参考Udcref，所述母线电压参考Udcref与Udc取差值后输入所述电压控制器；所述电压控制器的输出端与防逆控制单元的一输入端连接；
所述输出信号检测单元用于检测隔离变压器输入的电网电压Ua、Ub、Uc、三相逆变主电路输出电流Ia、Ib、Ic及负载三相电流I1a、I1b、I1c，并将检测得到的所有电量信号反馈至所述第一信号处理单元；
所述第一信号处理单元用于计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c、d轴有功反馈电流Id以及q轴无功反馈电流Iq，所述第一信号处理单元将P0、P0a、P0b、P0c反馈至所述防逆流控制单元；
所述防逆流控制单元用于判断光伏逆变器系统是否发生逆流现象，当光伏逆变器系统发生逆流现象时，将所述防逆流控制单元的输出值Idref设置为0；当光伏逆变器系统未发生逆流现象时，判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势，若光伏逆变器系统具有逆流趋势，所述防逆流控制单元的输出值Idref为所述电压控制器输出值Idref’，并对逆变器进行降功率处理，若光伏逆变器系统不具有逆流趋势，结束对所述三相逆变主电路的控制；
所述防逆流控制单元输出值Idref与所述第一信号处理单元输出的Id取差值输入第一电流控制器；
所述第一信号处理单元输出的Iq与一无功电流给定Iqref取差值输入所述第二电流控制器；
所述的第一电流控制器和第二电流控制器的输出值经过第二信号处理单元进行处理，所述第二信号处理器的输出与所述SPWM发生器的输入端连接，所述SPWM发生器的输出控制所述三相逆变主电路的开关管工作。
2.根据权利要求1所述的带防逆流的光伏逆变器控制装置，其特征在于：所述第一信号处理单元用于计算A相光伏发电功率Pas、B相光伏发电功率Pbs、C相光伏发电功率Pcs、光伏发电总功率Ps、A相负载功率P1a、B相负载功率P1b、C相负载功率P1c、负载总功率Pl、负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c，其中：Pas=Ua×Ia，Pbs=Ub×Ib，Pcs=Uc×Ic，Ps=Pas+Pbs+Pcs，P1a=Ua×I1a，P1b=Ub×I1b，P1c=Uc×I1c，P1=P1a+P1b+P1c，P0=P1-Ps，P0a=P1a-Pas，P0b=P1b-Pbs，P0c=P1c-Pcs；
当P0、P0a、P0b、P0c中任何一项小于等于零，表示光伏逆变器系统发生逆流现象，否则表示光伏逆变器系统未发生逆流现象。
3.根据权利要求2所述的带防逆流的光伏逆变器控制装置，其特征在于：
所述负载总功率与光伏发电总功率之差P0与预设功率Pc的比值为K0，即K0=P0/Pc；
所述A相负载功率与光伏发电功率之差P0a与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K1，即K1=3P0a/Pc；
所述B相负载功率与光伏发电功率之差P0b与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K2，即K2=3P0b/Pc；
所述C相负载功率与光伏发电功率之差P0c与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K3，即K3=3P0c/Pc；
若K0、K1、K2、K3中至少一个值小于等于1，则表示光伏逆变器系统具有逆流趋势，光伏逆变器进行降功率处理，否则表示光伏逆变器系统不具有逆流趋势。
4.根据权利要求3所述的带防逆流的光伏逆变器控制装置，其特征在于：所述光伏逆变器进行降功率处理是取K0、K1、K2、K3最小值作为降功率系数K，所述防逆流控制单元的输出值Idref=K×Idref’。
5.根据权利要求1所述的一种带防逆流的光伏逆变器控制装置，其特征在于：所述电网三相电压Ua、Ub、Uc经过锁相得到电网电压角度θ，将三相交流输出电流Ia、Ib、Ic从三相旋转坐标系转换为两相旋转坐标系，获得d轴有功反馈电流Id和q轴无功反馈电流Iq；
所述第二信号处理单元用于将第一电流控制器、第二电流控制器的输出从两相旋转坐标系转换为三相静止坐标系的输出。
6.基于权利要求1所述的带防逆流的光伏逆变器控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，实时监测逆变器在运行过程中光伏逆变器系统是否发生逆流现象，若是则进入步骤S2，否则进入步骤S3；
步骤S2，将防逆流控制单元输出值Idref设置为0，并进入步骤S4；
步骤S3，判断光伏逆变器系统是否具有逆流趋势，若光伏逆变器系统具有逆流趋势，则进入步骤S4否则结束；
步骤S4，逆变器进行降功率处理。
7.根据权利要求6所述的带防逆流的光伏逆变器控制装置的控制方法，其特征在于：
所述步骤S1实时监测逆变器在运行过程中光伏逆变器系统是否发生逆流现象还包括以下具体步骤：
步骤S11，实时监测隔离变压器输入的电网电压Ua、Ub、Uc、三相逆变主电路输出电流Ia、Ib、Ic以及负载三相电流I1a、I1b、I1c，
步骤S12，计算A相光伏发电功率Pas、B相光伏发电功率Pbs、C相光伏发电功率Pcs，光伏发电总功率Ps、A相负载功率P1a、B相负载功率P1b、C相负载功率P1c，相负载总功率Pl，其中Pas=Ua×Ia、Pbs=Ub×Ib、Pcs=Uc×Ic，Ps=Pas+Pbs+Pcs，P1a=Ua×I1a、P1b=Ub×I1b、P1c=Uc×I1c，P1=P1a+P1b+P1c；
步骤S13，计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c，其中P0=P1-Ps，P0a=P1a-Pas，P0b=P1b-Pbs，P0c=P1c-Pcs；
步骤S14，当P0、P0a、P0b、P0c中至少一个值小于等于零，则表示光伏逆变器系统发生逆流现象，进入步骤S2，否则表示光伏逆变器系统未发生逆流现象，进入步骤S3。
8.根据权利要求6所述的带防逆流的光伏逆变器控制装置的控制方法，其特征在于：
所述步骤S3所述光伏逆变器系统是否具有逆流趋势还包含以下具体步骤：
步骤S31，计算负载总功率与光伏发电总功率之差P0与预设功率Pc的比值为K0、A相负载功率与光伏发电功率之差P0a与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K1、B相负载功率与光伏发电功率之差P0b与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K2、C相负载功率与光伏发电功率之差P0c与预设功率的三分之一Pc/3的比值为K3；
步骤S32，当K0、K1、K2、K3中至少一个值小于等于1，则表示光伏逆变器系统具有逆流趋势，进入步骤S4，光伏逆变器进行降功率处理，否则表示光伏逆变器系统不具有逆流趋势，结束对所述三相逆变主电路的控制。
9.根据权利要求6所述的带防逆流的光伏逆变器控制装置的控制方法，其特征在于：
步骤S4所述逆变器进行降功率处理，具体步骤为：所述光伏逆变器进行降功率处理是取K0、K1、K2、K3最小值作为降功率系数K，所述降功率系数K乘于电压控制器输出值Idref’作为有功电流给定，即Idref=K×Idref’。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410475739.8A CN104300896B (zh) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410475739.8A CN104300896B (zh) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104300896A CN104300896A (zh) | 2015-01-21 |
| CN104300896B true CN104300896B (zh) | 2015-12-30 |
Family
ID=52320505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410475739.8A Active CN104300896B (zh) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | 带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104300896B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104796077A (zh) * | 2015-04-27 | 2015-07-22 | 浙江昱能科技有限公司 | 防逆流的分布式太阳能光伏系统及其防逆流的方法 |
| CN108767901B (zh) * | 2018-06-28 | 2021-09-07 | 湖南科比特电气技术有限公司 | 一种三相并网逆变器防逆流装置及控制方法 |
| CN112270073B (zh) * | 2020-10-09 | 2024-05-10 | 阳光新能源开发股份有限公司 | 逆流预警方法、装置及计算机存储介质 |
| CN112290593B (zh) * | 2020-11-02 | 2022-03-15 | 浙江艾罗网络能源技术股份有限公司 | 用于180度相角裂相电网的并网逆变器防逆流控制方法 |
| CN114552663B (zh) * | 2022-04-24 | 2022-08-09 | 深圳市首航新能源股份有限公司 | 一种并联光储系统及其控制方法、光储主机及从机 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101958555A (zh) * | 2010-08-31 | 2011-01-26 | 山东力诺太阳能电力工程有限公司 | 光伏并网电站智能控制系统及方法 |
| CN202068352U (zh) * | 2011-05-31 | 2011-12-07 | 浙江昱能光伏科技集成有限公司 | 防逆流太阳能光伏供电系统 |
| KR101297833B1 (ko) * | 2011-09-22 | 2013-08-26 | 카코뉴에너지 주식회사 | 적응적 최대 전력점 추종 기능을 가진 태양광 발전 시스템 및 그 방법 |
| CN103346587B (zh) * | 2013-07-09 | 2015-06-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种防逆流光伏并网发电系统 |
-
2014
- 2014-11-18 CN CN201410475739.8A patent/CN104300896B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104300896A (zh) | 2015-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mirafzal et al. | On grid-interactive smart inverters: Features and advancements | |
| CN104300896B (zh) | 带防逆流的光伏逆变器控制装置及其控制方法 | |
| CN108599200B (zh) | 孤岛新能源经真双极柔直电网接入的紧急限功率控制方法 | |
| Shi et al. | A novel real-time voltage and frequency compensation strategy for photovoltaic-based microgrid | |
| Salimin et al. | Simulation analysis of DVR performance for voltage sag mitigation | |
| WO2018161590A1 (zh) | 调节系统并联投入系统、控制方法、装置及存储介质 | |
| CN103618331A (zh) | 一种柔性直流输电换流站直流过压限流控制方法 | |
| CN104810838A (zh) | 一种svg并联运行装置及控制方法 | |
| WO2024067558A1 (zh) | 一种并网逆变系统及低频振荡抑制方法 | |
| CN104111406A (zh) | 一种基于频率反馈扰动的孤岛检测方法与装置 | |
| JP2011015493A (ja) | 分散型電源装置 | |
| CN104269854A (zh) | 一种基于直流逆变站稳定测度指标的电压控制方法 | |
| CN102593852A (zh) | 一种基于分布式并网逆变器的三相负序电压补偿方法 | |
| CN209844563U (zh) | 一种用于微网的电能质量动态调节器 | |
| CN104124859A (zh) | 一种光伏并网逆变器并网电流谐波抑制电路及方法 | |
| CN107834586A (zh) | 一种考虑系统频率可接受能力的送端多直流闭锁策略优化方法 | |
| EP3703214B1 (en) | Converter control method and device | |
| CN107681687B (zh) | 基于储能的分布式系统母线过电压抑制控制方法和系统 | |
| CN109946560A (zh) | 光伏逆变器的电流互感器极性自适应方法 | |
| TW201539930A (zh) | 智慧型微電網電力品質管理的操作系統 | |
| CN114465240A (zh) | 一种多源并网的有功功率消纳方法 | |
| CN110854868B (zh) | 考虑新一代调相机影响的直流静态功率极限值计算方法 | |
| CN113644686A (zh) | 一种能量回馈系统及控制方法 | |
| Ding et al. | Coordinate control of distributed generation and power electronics loads in microgrid | |
| US20190113958A1 (en) | Power supply apparatus and method for server |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 361006 torch garden, torch high tech Zone, Xiamen, Fujian 457 Patentee after: Kehua Data Co.,Ltd. Address before: 361006 torch garden, torch high tech Zone, Xiamen, Fujian 457 Patentee before: XIAMEN KEHUAHENGSHENG LIMITED BY SHARE Ltd. Address after: 361006 torch garden, torch high tech Zone, Xiamen, Fujian 457 Patentee after: XIAMEN KEHUAHENGSHENG LIMITED BY SHARE Ltd. Address before: 361006 torch garden, torch high tech Zone, Xiamen, Fujian 457 Patentee before: XIAMEN KEHUA HENGSHENG Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220420 Address after: 361001 room 208-38, Hengye building, No. 100, Xiangxing Road, Xiamen Torch High tech Zone (Xiang'an) Industrial Zone, Xiamen, Fujian Patentee after: Xiamen Kehua shuneng Technology Co.,Ltd. Address before: 361006 torch garden, torch high tech Zone, Xiamen, Fujian 457 Patentee before: Kehua Data Co.,Ltd. |