CN104333210B - 一种五电平逆变器Boost限流控制方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种五电平逆变器Boost限流控制方法，PV阵列的正负输出端分别连接逆变器的正负1电平输入端；PV阵列正输出端经过第一Boost变换器连接逆变器的+2电平输入端；PV阵列负输出端经过第二Boost变换器连接五电平逆变器的‑2电平输入端；包括：检测第一Boost变换器的第一输入电流；检测第二Boost变换器的第二输入电流；第一输入电流与第一预设电流进行比较，第二输入电流与第二预设电流进行比较；当第一输入电流大于第一预设电流，或第二输入电流大于第二预设电流时，控制PV阵列输出电压升高。检测Boost变换器的输入电流，改变PV阵列输出电压，将Boost的输入电流闭环控制在预设电流范围内。

Description

一种五电平逆变器Boost限流控制方法及设备

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，特别涉及一种五电平逆变器Boost限流控制方法及设备。

背景技术

参见图1，该图为现有技术中光伏发电系统中五电平逆变器带有Boost变换器的示意图。

从图1中可以看出，五电平逆变器的+1电平、-1电平连接PV阵列100的正输出端和负输出端，五电平逆变器300的+2电平、-2电平分别连接两个Boost变换器201和202的输出端，而Boost变换器是将PV阵列的输出电压进行升压后输出给逆变器300。

图1中还包括滤波电路400和变压器500。

图1所示的五电平光伏逆变器PV输入能量部分由正负两组Boost变换器对2电平母线充电，再由网侧逆变器输出到电网；部分能量由网侧连接PV输入的2个电平直接输出到电网。且该功率分配关系随逆变器工作状态变化而变化。

由于流经该Boost变换器的功率非全部输入功率，因而该Boost变换器不用按照全功率进行设计，仅需满足满功率MPPT电压范围内的电流应力即可。

为了拓展该五电平逆变器工作电压范围，希望其能在更宽的直流输入电压范围内工作。然而当PV输入电压升高时，除了因总的输入电流增加使得Boost变换器分得更大的输入电流外，随PV输入电压的升高，网侧五电平逆变器在一个基波周期内直接从PV输出功率到电网的时间减少，因而流过Boost变换器再由网侧输出的功率增大，因而输入电流流经Boost变换器的比例提高。因此当电池板最大功率点电压低于可满载工作的MPPT电压下限时，就有可能造成Boost变换器输入电流首先达到Boost变换器所能承受的电流上限。

图1五电平逆变器Boost变换器电流在稳态时需要平衡PV输入电流和由1电平母线直接输出到电网的电流之间的差值，从而实现PV输入电压的稳定。为了升高Boost输入电流，若像传统的两级式逆变器直接钳位Boost输入电流指令到其上限，则会打破上述的平衡关系，造成PV输入电压失去控制，在建立新的平衡态前形成大的功率扰动。

因此，本领域技术人员需要提供一种五电平逆变器Boost限流控制方法，能够使Boost变换器的器件在承受的电流应力范围内最大限度的获取PV阵列的功率，并且确保PV输入电压始终可控，限流过程中功率平滑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种五电平逆变器Boost限流控制方法及设备，能够使Boost变换器的器件在承受的电流应力范围内最大限度的获取PV阵列的功率，并且确保PV输入电压始终可控，限流过程中功率平滑。

本发明实施例提供一种五电平逆变器Boost限流控制方法，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述方法包括：

检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

将所述第一输入电流与第一预设电流进行比较，将所述第二输入电流与第二预设电流进行比较；

当所述第一输入电流大于所述第一预设电流，或所述第二输入电流大于所述第二预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

优选地，还包括：

当所述第一输入电流小于所述第一预设电流与第一预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高；

或/和，

当所述第二输入电流小于所述第二预设电流与第二预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

优选地，所述控制所述PV阵列的输出电压升高，具体为：

由所述第一输入电流与所述第一预设电流的差值或由所述第二输入电流与第二预设电流的差值利用预设算法控制所述PV阵列的输出电压升高；所述预设算法为以下算法中的一种：比例算法、比例积分PI算法、比例积分微分PID算法和积分控制器。

本发明实施例还提供一种五电平逆变器Boost限流控制方法，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述方法包括：

检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

计算所述第一输入电流和第二输入电流的电流平均值，将所述电流平均值与第三预设电流进行比较；

当所述电流平均值大于所述第三预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

优选地，还包括：

当所述电流平均值小于所述第三预设电流与第三预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

优选地，所述控制所述PV阵列的输出电压升高，具体为：

由所述电流平均值与所述第三预设电流的差值利用预设算法控制所述PV阵列的输出电压升高，所述预设算法为以下算法中的一种：比例算法、比例积分PI算法、比例积分微分PID算法和积分控制器。

本发明实施例还提供一种五电平逆变器Boost限流控制设备，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述设备包括：电流检测单元、第一比较单元和第一控制单元；

所述电流检测单元，用于检测所述第一Boost变换器的第一输入电流和检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

所述第一比较单元，用于将所述第一输入电流与第一预设电流进行比较，将所述第二输入电流与第二预设电流进行比较；

所述第一控制单元，用于当所述第一输入电流大于所述第一预设电流，或所述第二输入电流大于所述第二预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

优选地，还包括第二比较单元，用于将所述第一预设电流与第一预设值的差和所述第一输入电流进行比较；所述第二预设电流与第二预设值的差和所述第二输入电流进行比较；

所述第一控制单元，还用于当所述第一输入电流小于所述第一预设电流与第一预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高；

或/和，

当所述第二输入电流小于所述第二预设电流与第二预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

本发明实施例还提供一种五电平逆变器Boost限流控制设备，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述设备包括：电流检测单元、电流平均值获得单元、第三比较单元和第二控制单元；

所述电流检测单元，用于检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

所述电流平均值获得单元，用于计算所述第一输入电流和第二输入电流的电流平均值；

所述第三比较单元，用于将所述电流平均值与第三预设电流进行比较；

所述第二控制单元，用于当所述电流平均值大于所述第三预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

优选地，还包括第四比较单元，用于将所述第三预设电流与第三预设值的差和所述电流平均值进行比较；

所述第二控制单元，还用于当所述电流平均值小于所述第三预设电流与第三预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本实施例中，通过检测Boost变换器的输入电流，来改变PV阵列的输出电压，调整PV阵列的工作点，从而将Boost变换器的输入电流闭环控制在预设电流范围内，整个限流过程中，PV阵列的输出电压处于可控状态，整个系统的功率输出平滑，且具有很好的抗干扰能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的五电平光伏逆变器拓扑图；

图2是本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制方法实施例一流程图；

图3是本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制方法实施例二流程图；

图4是本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制方法实施例三流程图；

图5是本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制方法实施例四流程图；

图6是本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制设备实施例一示意图；

图7是本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制设备实施例二示意图；

图8是本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制设备实施例三示意图；

图9是本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制设备实施例四示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

首先，为了本领域技术人员更好地理解本发明提供的方案，下面结合具体的五电平光伏逆变器拓扑图进行一下介绍。

参见图1，该图为本发明提供的五电平光伏逆变器拓扑图。

光伏发电系统包括PV阵列100、第一Boost变换器201、第二Boost变换器202和五电平逆变器300；所述PV阵列100的正负输出端分别连接所述五电平逆变器300的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列100的正输出端经过第一Boost变换器201连接所述五电平逆变器300的+2电平输入端；所述PV阵列100的负输出端经过所述第二Boost变换器202连接所述五电平逆变器300的-2电平输入端；

另外，光伏发电系统中还可以包括交流滤波器400和变压器500；

图1所示五电平逆变器输入为PV阵列100，PV阵列100的正输出端连接中点电压为V1Pos；中点对负PV输出母线电压为V1Neg；正负PV输出电压分别经前级正负两组boost变换器升压得到正负母线电压，正母线和中点间电压为V2Pos，中点和负母线间电压为V2Neg。网侧逆变桥为五电平拓扑，在不同的开关管开通状态组合下可分别输出V2Pos、V1Pos、0、-V1Neg和-V2Neg五个电平。网侧桥臂输出经交流滤波器400滤波后再由变压器500升压与电网相连。

方法实施例一：

参见图2，该图为本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制方法实施例一流程图。

本实施例提供的五电平逆变器Boost限流控制方法，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述方法包括：

S201：检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

需要说明的是，所述第一输入电流和第二输入电流可以为有效值，也可以为绝对值。

S202：将所述第一输入电流与第一预设电流进行比较，将所述第二输入电流与第二预设电流进行比较；

S203：当所述第一输入电流大于所述第一预设电流，或所述第二输入电流大于所述第二预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

当PV阵列的输出电压较低时，逆变器300的输入电流会较高，同时由于流经Boost变换器的能量占比提高，Boost变换器的输入电流会比总的输入电流增加更快。为了能在Boost变换器所能承受的电流范围内获取最大的输出功率，需要调整工作点，将Boost变换器的输入电流进行控制，使其不超过设定的预设电流。

需要说明的是，第一Boost变换器和第二Boost变换器的输入电流是对称的，因此，可以检测一个Boost变换器的输入电流进行PV阵列输出电压的控制。当然，也可以检测两个Boost变换器的输入电流进行PV阵列输出电压的控制，只要一个Boost变换器的输入电流大于了预设电流，就控制PV阵列的输出电压升高。

本实施例中，通过检测Boost变换器的输入电流，来改变PV阵列的输出电压，调整PV阵列的工作点，从而将Boost变换器的输入电流闭环控制在预设电流范围内，整个限流过程中，PV阵列的输出电压处于可控状态，整个系统的功率输出平滑，且具有很好的抗干扰能力。

方法实施例二：

参见图3，该图为本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制方法实施例二流程图。

本实施例中S301-S302与方法实施例一中的S201-S202相同，在此不再赘述。

S303：当所述第一输入电流大于所述第一预设电流，或所述第二输入电流大于所述第二预设电流时，由所述第一输入电流与所述第一预设电流的差值或由所述第二输入电流与第二预设电流的差值利用预设算法控制所述PV阵列的输出电压升高；所述预设算法为以下算法中的一种：比例算法、比例积分PI算法、比例积分微分PID算法和积分控制器。

S304：当所述第一输入电流小于所述第一预设电流与第一预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高；

或/和，

当所述第二输入电流小于所述第二预设电流与第二预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

可以理解的是，当Boost变换器的输入电流大于预设电流时，控制PV阵列的输出电压升高。为了避免频繁切换控制状态，对Boost变换器的输入电流造成扰动，本实施例中当Boost变换器的输入电流小于预设电流时，不是一旦小于就立马停止限流闭环控制。而是当Boost变换器的输入电流小于预设电流一定程度时，才停止控制PV阵列的输出电压升高。需要说明的是，当退出限流闭环控制以后，恢复到最大功率追踪(MPPT，Maximum Power PointTracking)搜索控制。如果MPPT搜索时，Boost变换器的输入电流又大于预设电流，则继续进行限流闭环控制，使Boost变换器的输入电流控制在预设电流范围内。

本实施例中限定了停止控制PV阵列输出电压升高的条件，这样可以避免整个光伏发电系统在MPPT模式和限流闭环控制模式之间过于频繁的切换。

可以理解的是，方法实施例一和方法实施例二是将Boost变换器的输入电流直接与预设电流进行比较，下面介绍另一种判断方式，是将两个Boost变换器的输入电流的平均值与预设电流进行比较。

方法实施例三：

参见图4，该图为本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制方法实施例三流程图。

本实施例提供的方法应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述方法包括：

S401：检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

S402：计算所述第一输入电流和第二输入电流的电流平均值，将所述电流平均值与第三预设电流进行比较；

S403：当所述电流平均值大于所述第三预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

本实施例中与方法实施例一的区别是，将电流平均值与第三预设电流进行比较，当电流平均值大于第三预设电流时，说明PV阵列的输出电压太低，因此需要升高PV阵列的输出电压，从而使得PV阵列的输出电流降低，进而流入Boost变换器的电流也随之降低。

本实施例中通过两个Boost变换器的输入电流的平均值来进行判断，这样判断更准确，考虑了两个Boost变换器的电流输入情况。如果仅判断其中一个Boost变换器的输入电流，可能会出现某一个Boost变换器的波动造成的电流微小误差，从而出现判断失误的情况。本实施例中，通过平均电流值来判断可以避免这种情况的发生。

方法实施例四：

参见图5，该图为本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制方法实施例四流程图。

本实施例中S501-S502分别与方法实施例三中的S401-S402相同，在此不再赘述。

S503：当所述电流平均值大于所述第三预设电流时，由所述电流平均值与所述第三预设电流的差值利用预设算法控制所述PV阵列的输出电压升高。

S504：当所述电流平均值小于所述第三预设电流与第三预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高；所述预设算法为以下算法中的一种：比例算法、比例积分PI算法、比例积分微分PID算法和积分控制器。

可以理解的是，当Boost变换器的输入电流大于预设电流时，控制PV阵列的输出电压升高。为了避免频繁切换控制状态，对Boost变换器的输入电流造成扰动，本实施例中当电流平均值小于预设电流时，不是一旦小于就立马停止限流闭环控制。而是当电流平均值小于预设电流一定程度时，才停止控制PV阵列的输出电压升高。需要说明的是，当退出限流闭环控制以后，恢复到最大功率追踪(MPPT，Maximum Power Point Tracking)搜索控制。如果MPPT搜索时，电流平均值又大于预设电流，则继续进行限流闭环控制，使电流平均值控制在预设电流范围内。

本实施例中限定了停止控制PV阵列输出电压升高的条件，这样可以避免整个光伏发电系统在MPPT模式和限流闭环控制模式之间过于频繁的切换。

基于以上实施例提供的一种五电平逆变器Boost限流控制方法，本发明实施例还提供了一种五电平逆变器Boost限流控制设备，下面结合附图进行详细的说明。

设备实施例一：

参见图6，该图为本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制设备实施例一示意图。

本实施例提供的五电平逆变器Boost限流控制设备，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；

所述设备包括：电流检测单元601、第一比较单元602和第一控制单元603；

所述电流检测单元601，用于检测所述第一Boost变换器的第一输入电流和检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

所述第一比较单元602，用于将所述第一输入电流与第一预设电流进行比较，将所述第二输入电流与第二预设电流进行比较；

所述第一控制单元603，用于当所述第一输入电流大于所述第一预设电流，或所述第二输入电流大于所述第二预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

当PV阵列的输出电压较低时，逆变器的输入电流会较高，同时由于流经Boost变换器的能量占比提高，Boost变换器的输入电流会比总的输入电流增加更快。为了能在Boost变换器所能承受的电流范围内获取最大的输出功率，需要调整工作点，将Boost变换器的输入电流进行控制，使其不超过设定的预设电流。

需要说明的是，第一Boost变换器和第二Boost变换器的输入电流是对称的，因此，可以检测一个Boost变换器的输入电流进行PV阵列输出电压的控制。当然，也可以检测两个Boost变换器的输入电流进行PV阵列输出电压的控制，只要一个Boost变换器的输入电流大于了预设电流，就控制PV阵列的输出电压升高。

本实施例中，通过检测Boost变换器的输入电流，来改变PV阵列的输出电压，调整PV阵列的工作点，从而将Boost变换器的输入电流闭环控制在预设电流范围内，整个限流过程中，PV阵列的输出电压处于可控状态，整个系统的功率输出平滑，且具有很好的抗干扰能力。

设备实施例二：

参见图7，该图为本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制设备实施例二示意图。

本实施例中与设备实施例一的区别是增加了：第二比较单元701；

第二比较单元701，用于将所述第一预设电流与第一预设值的差和所述第一输入电流进行比较；所述第二预设电流与第二预设值的差和所述第二输入电流进行比较；

所述第一控制单元603，还用于当所述第一输入电流小于所述第一预设电流与第一预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高；

或/和，

当所述第二输入电流小于所述第二预设电流与第二预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

可以理解的是，当Boost变换器的输入电流大于预设电流时，控制PV阵列的输出电压升高。为了避免频繁切换控制状态，对Boost变换器的输入电流造成扰动，本实施例中当Boost变换器的输入电流小于预设电流时，不是一旦小于就立马停止限流闭环控制。而是当Boost变换器的输入电流小于预设电流一定程度时，才停止控制PV阵列的输出电压升高。需要说明的是，当退出限流闭环控制以后，恢复到最大功率追踪(MPPT，Maximum Power PointTracking)搜索控制。如果MPPT搜索时，Boost变换器的输入电流又大于预设电流，则继续进行限流闭环控制，使Boost变换器的输入电流控制在预设电流范围内。

本实施例中限定了停止控制PV阵列输出电压升高的条件，这样可以避免整个光伏发电系统在MPPT模式和限流闭环控制模式之间过于频繁的切换。

可以理解的是，设备实施例一和设备实施例二是将Boost变换器的输入电流直接与预设电流进行比较，下面介绍另一种判断方式，是将两个Boost变换器的输入电流的平均值与预设电流进行比较。

设备实施例三：

参见图8，该图为本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制设备实施例三示意图。

本实施例提供的五电平逆变器Boost限流控制设备，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述设备包括：电流检测单元601、电流平均值获得单元801、第三比较单元802和第二控制单元803；

所述电流检测单元601，用于检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

所述电流平均值获得单元801，用于计算所述第一输入电流和第二输入电流的电流平均值；

所述第三比较单元802，用于将所述电流平均值与第三预设电流进行比较；

所述第二控制单元803，用于当所述电流平均值大于所述第三预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

本实施例中与方法实施例一的区别是，将电流平均值与第三预设电流进行比较，当电流平均值大于第三预设电流时，说明PV阵列的输出电压太低，因此需要升高PV阵列的输出电压，从而使得PV阵列的输出电流降低，进而流入Boost变换器的电流也随之降低。

本实施例中通过两个Boost变换器的输入电流的平均值来进行判断，这样判断更准确，考虑了两个Boost变换器的电流输入情况。如果仅判断其中一个Boost变换器的输入电流，可能会出现某一个Boost变换器的波动造成的电流微小误差，从而使判断失误的情况。本实施例中，通过平均电流值来判断可以避免这种情况的发生。

设备实施例四：

参见图9，该图为本发明提供的五电平逆变器Boost限流控制设备实施例四示意图。

本实施例与设备实施例三的区别是增加了第四比较单元901，用于将所述第三预设电流与第三预设值的差和所述电流平均值进行比较；

所述第二控制单元803，还用于当所述电流平均值小于所述第三预设电流与第三预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

可以理解的是，当Boost变换器的输入电流大于预设电流时，控制PV阵列的输出电压升高。为了避免频繁切换控制状态，对Boost变换器的输入电流造成扰动，本实施例中当电流平均值小于预设电流时，不是一旦小于就立马停止限流闭环控制。而是当电流平均值小于预设电流一定程度时，才停止控制PV阵列的输出电压升高。需要说明的是，当退出限流闭环控制以后，恢复到最大功率追踪(MPPT，Maximum Power Point Tracking)搜索控制。如果MPPT搜索时，电流平均值又大于预设电流，则继续进行限流闭环控制，使电流平均值控制在预设电流范围内。

本实施例中限定了停止控制PV阵列输出电压升高的条件，这样可以避免整个光伏发电系统在MPPT模式和限流闭环控制模式之间过于频繁的切换。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种五电平逆变器Boost限流控制方法，其特征在于，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述五电平逆变器PV输入能量部分由第一Boost变换器和第二Boost变换器对2电平母线充电，再由网侧逆变器输出到电网；部分能量由网侧连接PV输入的2个电平直接输出到电网；所述方法包括：

检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

将所述第一输入电流与第一预设电流进行比较，将所述第二输入电流与第二预设电流进行比较；

当所述第一输入电流大于所述第一预设电流，或所述第二输入电流大于所述第二预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

2.根据权利要求1所述的五电平逆变器Boost限流控制方法，其特征在于，还包括：

当所述第一输入电流小于所述第一预设电流与第一预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高；

或/和，

当所述第二输入电流小于所述第二预设电流与第二预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

3.根据权利要求1或2所述的五电平逆变器Boost限流控制方法，其特征在于，所述控制所述PV阵列的输出电压升高，具体为：

由所述第一输入电流与所述第一预设电流的差值或由所述第二输入电流与第二预设电流的差值利用预设算法控制所述PV阵列的输出电压升高；所述预设算法为以下算法中的一种：比例算法、比例积分PI算法、比例积分微分PID算法和积分控制器。

4.一种五电平逆变器Boost限流控制方法，其特征在于，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述五电平逆变器PV输入能量部分由第一Boost变换器和第二Boost变换器对2电平母线充电，再由网侧逆变器输出到电网；部分能量由网侧连接PV输入的2个电平直接输出到电网；所述方法包括：

检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

计算所述第一输入电流和第二输入电流的电流平均值，将所述电流平均值与第三预设电流进行比较；

当所述电流平均值大于所述第三预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

5.根据权利要求4所述的五电平逆变器Boost限流控制方法，其特征在于，还包括：

当所述电流平均值小于所述第三预设电流与第三预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

6.根据权利要求4或5所述的五电平逆变器Boost限流控制方法，其特征在于，所述控制所述PV阵列的输出电压升高，具体为：

由所述电流平均值与所述第三预设电流的差值利用预设算法控制所述PV阵列的输出电压升高，所述预设算法为以下算法中的一种：比例算法、比例积分PI算法、比例积分微分PID算法和积分控制器。

7.一种五电平逆变器Boost限流控制设备，其特征在于，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述五电平逆变器PV输入能量部分由第一Boost变换器和第二Boost变换器对2电平母线充电，再由网侧逆变器输出到电网；部分能量由网侧连接PV输入的2个电平直接输出到电网；所述设备包括：电流检测单元、第一比较单元和第一控制单元；

所述电流检测单元，用于检测所述第一Boost变换器的第一输入电流和检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

所述第一比较单元，用于将所述第一输入电流与第一预设电流进行比较，将所述第二输入电流与第二预设电流进行比较；

所述第一控制单元，用于当所述第一输入电流大于所述第一预设电流，或所述第二输入电流大于所述第二预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

8.根据权利要求7所述的五电平逆变器Boost限流控制设备，其特征在于，还包括第二比较单元，用于将所述第一预设电流与第一预设值的差和所述第一输入电流进行比较；所述第二预设电流与第二预设值的差和所述第二输入电流进行比较；

所述第一控制单元，还用于当所述第一输入电流小于所述第一预设电流与第一预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高；

或/和，

当所述第二输入电流小于所述第二预设电流与第二预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。

9.一种五电平逆变器Boost限流控制设备，其特征在于，应用于光伏发电系统中，所述系统包括PV阵列、第一Boost变换器、第二Boost变换器和五电平逆变器；所述PV阵列的正负输出端分别连接所述五电平逆变器的+1电平和-1电平输入端；所述PV阵列的正输出端经过第一Boost变换器连接所述五电平逆变器的+2电平输入端；所述PV阵列的负输出端经过所述第二Boost变换器连接所述五电平逆变器的-2电平输入端；所述五电平逆变器PV输入能量部分由第一Boost变换器和第二Boost变换器对2电平母线充电，再由网侧逆变器输出到电网；部分能量由网侧连接PV输入的2个电平直接输出到电网；所述设备包括：电流检测单元、电流平均值获得单元、第三比较单元和第二控制单元；

所述电流检测单元，用于检测所述第一Boost变换器的第一输入电流；检测所述第二Boost变换器的第二输入电流；

所述电流平均值获得单元，用于计算所述第一输入电流和第二输入电流的电流平均值；

所述第三比较单元，用于将所述电流平均值与第三预设电流进行比较；

所述第二控制单元，用于当所述电流平均值大于所述第三预设电流时，控制所述PV阵列的输出电压升高。

10.根据权利要求9所述的五电平逆变器Boost限流控制设备，其特征在于，还包括第四比较单元，用于将所述第三预设电流与第三预设值的差和所述电流平均值进行比较；

所述第二控制单元，还用于当所述电流平均值小于所述第三预设电流与第三预设值的差时，停止控制所述PV阵列的输出电压升高。