CN105356513A - 逆变器接线错误自适应方法及其装置、应用，光伏系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了逆变器接线错误自适应方法及其装置、应用，光伏系统。所述方法包括步骤：获取逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV，分别与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR比较，并判断这三个电压差是否都小于ΔV，ΔV根据逆变器自身的电压采样精度确定；在任意一组电压差大于ΔV时，调整逆变电压采样通道对应关系，重新计算得到的三个逆变器线电压，再与V_RS、V_ST、V_TR进行比较，如此调整直至相应的三个电压差都小于ΔV时，根据最终正确的逆变电压真实的采样通道确定实际电抗器的连接方式。本发明还公开了所述方法的应用、与所述方法对应的装置、具有所述装置的光伏系统。

Description

逆变器接线错误自适应方法及其装置、应用，光伏系统

技术领域

本发明涉及一种自适应方法、所述自适应方法的应用、与所述自适应方法对应的自适应装置、具有所述自适应装置的光伏系统，尤其涉及一种逆变器接线错误自适应方法、所述逆变器接线错误自适应方法的应用、与所述逆变器接线错误自适应方法对应的逆变器接线错误自适应装置、具有所述逆变器接线错误自适应装置的光伏系统。

背景技术

三相并网逆变器拓扑结构如图1所示，DC/AC逆变电路将直流信号转化为交流信号后，经过LC滤波器将高频信号滤除，交流侧继电器Relay闭合后并入电网。其中电抗器的一端连接到DC/AC的输出，另一端连接到电流传感器。逆变器的正常运行需要采样三相电抗电流I_R、I_S、I_T的电流信号进行实时控制。装配工在装配机器时，如果误将三相电抗器的线接错，不是按照A-A’，B-B’，C-C’的对应关系连接，这样理论控制的I_a、I_b、I_c电流和实际采样的I_R、I_S、I_T电抗电流信号不对应，造成DC/AC逆变电路的发波错乱，逆变器无法正常工作。

由于无法保证装配工能够每台逆变器的接线都能正确，一旦接错，交流侧继电器Relay吸合后，轻者是触发逆变器故障保护，造成产品返工查找故障原因，大大降低装配效率；甚者可能会造成机器的致命损坏。因此逆变器需要具备电抗器接线任意配对自适应的能力。

发明内容

为了解决以上不足，本发明提出一种逆变器接线错误自适应方法、所述逆变器接线错误自适应方法的应用、与所述逆变器接线错误自适应方法对应的逆变器接线错误自适应装置、具有所述逆变器接线错误自适应装置的光伏系统，当逆变器的电抗器线路接错时，仍能自适应可靠工作的方法，逆变器无需停机报故障和返工维修，保证了机器的装配效率和产品的可靠性。

本发明的解决方案是：一种逆变器接线错误自适应装置，其用于逆变器在与所述逆变器对应的三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网；所述逆变器接线错误自适应方法包括：

获取逆变器输出的逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV；

分别比较逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差，并判断三个逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差是否都小于ΔV，其中，ΔV根据逆变器自身的电压采样精度确定；

在逆变器线电压V¹ _RSINV与电网线电压V_RS、或者逆变器线电压V¹ _STINV与电网线电压V_ST、或者逆变器线电压V¹ _TRINV与电网线电压V_TR中任意一组的电压差大于ΔV时，则认为电抗器的实际接线和默认的硬件采样存在不对应的情况，调整逆变电压采样通道对应关系，重新计算得到三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV，再与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR进行比较，如此调整直至检测的三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV，即可得到最终正确的逆变电压真实的采样通道，其中，n为正整数，且不大于6；

在三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV时，根据最终正确的逆变电压真实的采样通道确定实际电抗器的连接方式。

作为上述方案的进一步改进，逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV的获取：在交流侧继电器吸合前，控制逆变器发出和电网电压同幅值同相位的逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV；按照逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV与采样通道的对应关系，检测逆变器输出的逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV。

作为上述方案的进一步改进，所述逆变器接线错误自适应方法还包括：根据电抗器的连接方式来确定理论控制电流和实际采样的电抗电流的对应关系。

进一步地，所述逆变器接线错误自适应方法还包括：驱动交流侧继电器吸合，使逆变器并网可靠运行。

本发明还提供上述任意逆变器接线错误自适应方法在光伏系统中的应用，所述光伏系统包括逆变器、与所述逆变器对应的三个电抗器，所述逆变器接线错误自适应方法用于逆变器在与三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网。

本发明还提供一种逆变器接线错误自适应装置，其用于逆变器在与所述逆变器对应的三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网；所述逆变器接线错误自适应装置包括：

逆变器线电压获取模块，其用于获取逆变器输出的逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV；

比较判断模块，其用于分别比较逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差，并判断三个逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差是否都小于ΔV，其中，ΔV根据逆变器自身的电压采样精度确定；

逆变电压采样通道调整模块，其用于在逆变器线电压V¹ _RSINV与电网线电压V_RS、或者逆变器线电压V¹ _STINV与电网线电压V_ST、或者逆变器线电压V¹ _TRINV与电网线电压V_TR中任意一组的电压差大于ΔV时，则认为电抗器的实际接线和默认的硬件采样存在不对应的情况，调整逆变电压采样通道对应关系，使所述逆变器线电压获取模块重新计算得到的三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV，并使所述比较判断模块再让三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR进行比较，如此调整直至检测的三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV，即可得到最终正确的逆变电压真实的采样通道，其中，n为正整数，且不大于6；

电抗器连接方式获取模块，其用于在三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV时，根据最终正确的逆变电压真实的采样通道确定实际电抗器的连接方式。

作为上述方案的进一步改进，所述逆变器线电压获取模块包括：

逆变电压获取子模块，其用于在交流侧继电器吸合前，控制逆变器发出和电网电压同幅值同相位的逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV；

检测子模块，其用于按照逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV与采样通道的对应关系，检测逆变器输出的逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV。

作为上述方案的进一步改进，所述逆变器接线错误自适应装置还包括关系对应模块，所述关系对应模块用于根据电抗器的连接方式来确定理论控制电流和实际采样的电抗电流的对应关系。

进一步地，所述逆变器接线错误自适应装置还包括继电器吸合驱动模块，所述继电器吸合驱动模块用于驱动交流侧继电器吸合，使逆变器并网可靠运行。

本发明还提供一种光伏系统，其包括逆变器、与所述逆变器对应的三个电抗器；所述光伏系统还包括上述任意逆变器接线错误自适应装置，逆变器接线错误自适应装置用于逆变器在与三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网。

本发明通过软件解决装配工误将逆变器电抗器线路接错造成的返工维修问题，保证了机器的装配效率和产品的可靠性，当逆变器的电抗器线路接错时，仍能自适应可靠工作。

附图说明

图1是目前三相并网逆变器拓扑结构图。

图2是本发明实施例提供的逆变器接线错误自适应方法的流程图。

图3是本发明实施例提供的逆变器接线错误自适应装置的模块图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的逆变器接线错误自适应装置用于逆变器在电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网，请一并参阅图2及图3，所述逆变器接线错误自适应装置包括逆变器线电压获取模块10、比较判断模块20、逆变电压采样通道调整模块30、电抗器连接方式获取模块40、关系对应模块50、继电器吸合驱动模块60。所述逆变器接线错误自适应装置的对应的逆变器接线错误自适应方法，如图2所示，所述逆变器接线错误自适应方法包括如下步骤。

第一步，获取逆变器输出的逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV。该步骤由逆变器线电压获取模块10执行，在本实施例中，所述逆变器线电压获取模块10包括逆变电压获取子模块101、检测子模块102。逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV的获取采用：在交流侧继电器Relay吸合前，控制逆变器发出和电网电压同幅值同相位的逆变电压V¹ _RINV、V¹ _SINV、V¹ _TINV，由所述逆变电压获取子模块101执行；按照逆变电压V¹ _RINV、V¹ _SINV、V¹ _TINV默认的采样通道对应关系，检测逆变器输出的逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV，由检测子模块102执行。

第二步，分别比较逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差，并判断三个逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差是否都小于ΔV，其中，ΔV根据逆变器自身的电压采样精度确定。此步骤由比较判断模块20执行。

第三步，在逆变器线电压V¹ _RSINV与电网线电压V_RS、或者逆变器线电压V¹ _STINV与电网线电压V_ST、或者逆变器线电压V¹ _TRINV与电网线电压V_TR中任意一组的电压差大于ΔV时，则认为电抗器的实际接线和默认的硬件采样存在不对应的情况，调整逆变电压采样通道对应关系，重新计算得到三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV，再与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR进行比较，如此调整直至检测的三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV，即可得到最终正确的逆变电压真实的采样通道，其中，n为正整数，且不大于6。也就是说最多调整6次，n＝1为首次默认的第一次，即可使得检测的逆变线电压与电网线电压电压差都小于ΔV，即可得到最终正确的逆变电压真实的采样通道。

其中，调整逆变电压采样通道对应关系后，通过所述逆变器线电压获取模块10重新计算得到的三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV，并使所述比较判断模块20再让三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR进行比较。

第四步，在三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV时，根据最终正确的逆变电压真实的采样通道确定实际电抗器的连接方式。此步骤由电抗器连接方式获取模块40执行。检测子模块102执行按照逆变电压与采样通道不断调整的对应关系，检测逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV，进一步计算得到输出的逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV。

第五步，根据电抗器的连接方式来确定理论控制电流和实际采样的电抗电流的对应关系。此步骤由所述关系对应模块50执行。

第六步，驱动交流侧继电器吸合，使逆变器并网可靠运行。此步骤由所述继电器吸合驱动模块60执行。需要注意的是，最终保障逆变器可靠运行的不是通过吸合继电器驱动来实现，而是通过判断出逆变器正确的接线后，可以确定理论控制电流和实际采样的电抗电流的正确对应关系，通过控制正确的采样电流来保证逆变器正常运行。

要达到逆变器在电抗器任意接线方式下，仍能自适应的正常并网，那么要需要保证在交流侧继电器Relay吸合并网之前，确定理论控制电流I_a、I_b、I_c和实际采样的电抗电流I_R、I_S、I_T的对应关系。

在交流侧继电器Relay吸合前，控制逆变器发出和电网电压同幅值同相位的逆变电压。按照逆变电压V_RINV、V_SINV、V_TINV默认的采样通道对应关系，检测逆变器输出的线电压V_RSINV、V_STINV、V_TRINV，比较与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差。如果V_RSINV与V_RS或者V_STINV与V_ST或者V_TRINV与V_TR任意一组的电压差大于ΔV，则可认为电抗器的实际接线和默认的硬件采样存在不对应的情况。其中，ΔV的大小可根据逆变器自身的电压采样精度来确定。调整逆变电压采样通道对应关系，重新计算得到的三个逆变线电压，再与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR进行比较。如此最多调整n＝6次(首次默认的为第一次)，当检测的逆变线电压与电网线电压电压差都小于ΔV，即可得到最终正确的逆变电压真实的采样通道。这样也就能确定了电抗器的实际接线方式以及理论控制电流I_a、I_b、I_c和实际采样的电抗电流I_R、I_S、I_T的对应关系。

下面以一种电抗接线接错的工况为例对自适应判断过程进行分析，见图1，电抗器A端与B’相连，B端与A’相连，C端与C’相连。而默认的逆变电压采样和电抗器电流采样也如图1所示。

在交流侧继电器Relay吸合前，控制逆变器发出和电网电压同幅值同相位的逆变电压。按照逆变电压V_RINV、V_SINV、V_TINV默认的采样通道对应关系，检测逆变器输出的线电压V_RSINV、V_STINV、V_TRINV，比较与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差。发现V_RSINV与V_RS、V_STINV与V_ST、V_TRINV与V_TR任意一组的压差都大于ΔV(根据逆变器自身的电压采样精度来确定)，可以确认电抗器的接线和实际的硬件采样存在不对应的情况。调整逆变电压采样通道对应关系，最终检测发现逆变器输出的线电压V_SRINV、V_RTINV、V_TSINV，与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV。那么就可以确定电抗器的实际接线方式是A-B’，B-A’，C-C’，以及理论控制电流I_a、I_b、I_c的对应的实际采样值是I_S、I_R、I_T，从而得到自适应的目的，保证逆变器可靠运行。

综上所述，本发明的逆变器接线错误自适应方法可应用在光伏系统中，所述光伏系统包括逆变器、与所述逆变器对应的三个电抗器，所述逆变器接线错误自适应方法用于逆变器在与三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网。对应地，所述光伏系统可包括本实施例的逆变器接线错误自适应装置，逆变器接线错误自适应装置用于逆变器在与三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种逆变器接线错误自适应方法，其用于逆变器在与所述逆变器对应的三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网；其特征在于：所述逆变器接线错误自适应方法包括：

获取逆变器输出的逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV；

分别比较逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差，并判断三个逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差是否都小于ΔV，其中，ΔV根据逆变器自身的电压采样精度确定；

在逆变器线电压V¹ _RSINV与电网线电压V_RS、或者逆变器线电压V¹ _STINV与电网线电压V_ST、或者逆变器线电压V¹ _TRINV与电网线电压V_TR中任意一组的电压差大于ΔV时，则认为电抗器的实际接线和默认的硬件采样存在不对应的情况，调整逆变电压采样通道对应关系，重新计算得到三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV，再与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR进行比较，如此调整直至检测的三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV，即可得到最终正确的逆变电压真实的采样通道，其中，n为正整数，且不大于6；

在三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV时，根据最终正确的逆变电压真实的采样通道确定实际电抗器的连接方式。

2.如权利要求1所述的逆变器接线错误自适应方法，其特征在于：逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV的获取：在交流侧继电器吸合前，控制逆变器发出和电网电压同幅值同相位的逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV；按照逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV与采样通道的对应关系，检测逆变器输出的逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV。

3.如权利要求1所述的逆变器接线错误自适应方法，其特征在于：所述逆变器接线错误自适应方法还包括：根据电抗器的连接方式来确定理论控制电流和实际采样的电抗电流的对应关系。

4.如权利要求3所述的逆变器接线错误自适应方法，其特征在于：所述逆变器接线错误自适应方法还包括：驱动交流侧继电器吸合，使逆变器并网可靠运行。

5.一种如权利要求1至4中任意一项所述的逆变器接线错误自适应方法在光伏系统中的应用，所述光伏系统包括逆变器、与所述逆变器对应的三个电抗器；其特征在于：所述逆变器接线错误自适应方法用于逆变器在与三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网。

6.一种逆变器接线错误自适应装置，其用于逆变器在与所述逆变器对应的三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网；其特征在于：所述逆变器接线错误自适应装置包括：

逆变器线电压获取模块，其用于获取逆变器输出的逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV；

比较判断模块，其用于分别比较逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差，并判断三个逆变器线电压V¹ _RSINV、V¹ _STINV、V¹ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差是否都小于ΔV，其中，ΔV根据逆变器自身的电压采样精度确定；

逆变电压采样通道调整模块，其用于在逆变器线电压V¹ _RSINV与电网线电压V_RS、或者逆变器线电压V¹ _STINV与电网线电压V_ST、或者逆变器线电压V¹ _TRINV与电网线电压V_TR中任意一组的电压差大于ΔV时，则认为电抗器的实际接线和默认的硬件采样存在不对应的情况，调整逆变电压采样通道对应关系，使所述逆变器线电压获取模块重新计算得到的三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV，并使所述比较判断模块再让三个逆变器线电压V² _RSINV、V² _STINV、V² _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR进行比较，如此调整直至检测的三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV，即可得到最终正确的逆变电压真实的采样通道，其中，n为正整数，且不大于6；

电抗器连接方式获取模块，其用于在三个逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV与电网线电压V_RS、V_ST、V_TR的电压差都小于ΔV时，根据最终正确的逆变电压真实的采样通道确定实际电抗器的连接方式。

7.如权利要求6所述的逆变器接线错误自适应装置，其特征在于：所述逆变器线电压获取模块包括：

逆变电压获取子模块，其用于在交流侧继电器吸合前，控制逆变器发出和电网电压同幅值同相位的逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV；

检测子模块，其用于按照逆变电压Vⁿ _RINV、Vⁿ _SINV、Vⁿ _TINV与采样通道的对应关系，检测逆变器输出的逆变器线电压Vⁿ _RSINV、Vⁿ _STINV、Vⁿ _TRINV。

8.如权利要求6所述的逆变器接线错误自适应装置，其特征在于：所述逆变器接线错误自适应装置还包括关系对应模块，所述关系对应模块用于根据电抗器的连接方式来确定理论控制电流和实际采样的电抗电流的对应关系。

9.如权利要求8所述的逆变器接线错误自适应装置，其特征在于：所述逆变器接线错误自适应装置还包括继电器吸合驱动模块，所述继电器吸合驱动模块用于驱动交流侧继电器吸合，使逆变器并网可靠运行。

10.一种光伏系统，其包括逆变器、与所述逆变器对应的三个电抗器；其特征在于：所述光伏系统还包括如权利要求6至9中任意一项所述的逆变器接线错误自适应装置，逆变器接线错误自适应装置用于逆变器在与三个电抗器任意接线方式下仍能自适应的正常并网。