CN107425546B - 精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法，该方法包括：先将实时检测并网口的电流与初始电流参考值作比较；再通过电流变化量控制DSP芯片中计算PWM波形在整个周期内最大的占空比的模块；然后实时检测并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内最大的占空比；最后根据实时检测的PWM波形最大占空比的变化实时调整母线电压值，使得PWM波形最大占空比始终在接近于1的一个固定范围内变化。本发明解决了现有技术中母线电压只能调整为最高调制比时的母线电压的估算值的问题，也避免了电感上阻抗压降变化造成的误差。

Description

精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其是涉及一种精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法。
背景技术
随着能源的日益紧缺，风能和太阳能等新能源的应用越来越广泛。为了将风能和太阳能转换而来的电能输送到电网，通常需要并网逆变器进行转换，从而实现系统的并网运行。并网逆变器的并网条件为：逆变器的输入电压(即母线电压)必须高于电网电压峰值，但母线过高又会引起逆变效率降低的问题，而提高能源的利用效率也是目前科学研究的重要方向，所以适当调整母线电压成为高效并网的关键。目前调整母线电压的方法一般有两种。第一种为专利CN101860041A《一种动态调整母线电压提高并网效率的方法》中控制母线电压随电网电压变化而进行分段变化的方法。第二种为专利CN102593871A《逆变器母线电压的调整方法及装置》中根据实时检测的与逆变器并网的电网电压值和逆变器并网电流值，动态调整母线电压值为电网电压峰值与电网电压增量以及电网电流增量的和的方法。
然而，第一种控制母线电压随电网电压的变化而分段调整母线电压的方法中，由于电网电压每5-20V划分一个档位，而且在每一个档位中设定了母线电压指令值，划分范围偏大，容易出现母线电压值过高的情况，从而降低了并网逆变器的效率。第二种根据实时检测的与逆变器并网的电网电压值和逆变器并网电流值，实时调整逆变器母线电压值为电网电压峰值与电网电压增量以及电网电流增量的和的方法中，设定电网电压增量为40V，电网电流增量为并网电流值，忽略了电感上的阻抗压降变化的情况，使母线电压值偏离电网电压峰值较大，降低了逆变效率。现有的两种调节母线电压的方法都只能将母线电压调整为最高调制比时的母线电压的估算值，无法实现真正的高效并网。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法，该方法包括：
S1、先将实时检测并网口的电流与初始电流参考值作比较；
S2、再通过电流变化量控制DSP芯片中计算PWM波形在整个周期内最大的占空比的模块；
S3、然后实时检测并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内最大的占空比；
S4、最后根据实时检测的PWM波形最大占空比的变化实时调整母线电压值，使得PWM波形最大占空比始终在接近于1的一个固定范围内变化。
与现有技术相比，本发明根据实时检测的并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内最大的占空比来精确地调节母线电压为最高调制比时的母线电压的确定值，解决了现有技术中母线电压只能调整为最高调制比时的母线电压的估算值的问题，进一步提升了并网效率；通过实时并网口电流的变化量控制DSP芯片中计算PWM波形的最大占空比的模块，从而避免了电感上阻抗压降变化造成的误差。
精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法的步骤S1中，将实时检测并网口电流值i与初始电流参考值iref作比较，根据电流变化量控制DSP芯片中计算PWM波形在整个周期内最大的占空比α的模块。
精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法的步骤S3中，实时检测并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内的最大占空比α，将PWM波形最大占空比α始终控制在0.99-0.995的变化范围内。
精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法的步骤S4中，若检测到α>0.995,则升高母线电压值，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α,直到α变化到0.99-0.995范围内；
若检测到α<0.99则降低母线电压值，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α，直到α变化到0.99-0.995范围内；
若检测到α在0.99-0.995的范围内,则母线电压值不做调节，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α。
附图说明
图1为调整母线电压流程图；
图2为调整母线电压单元示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法中，先将实时检测并网口电流值i与初始电流参考值iref做比较，根据电流变化量控制DSP芯片中计算PWM波形在整个周期内的最大占空比α的模块；然后实时检测并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内的最大占空比；最后根据实时检测的PWM波形在整个周期内最大占空比的变化来实时调整母线电压值，使得PWM波形最大占空比始终在0.99-0.995范围内。
下面结合图1对本发明提到的精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法进行详细说明：
第一步，将实时检测并网口电流值i与初始电流参考值iref作比较，根据电流变化量控制DSP芯片中计算PWM波形在整个周期内的最大占空比α的模块。
第二步，实时检测并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内的最大占空比α，考虑到母线电压波动的因素，将PWM波形最大占空比α始终控制在0.99-0.995范围内。
第三步：若检测到α>0.995,则升高母线电压值，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α，直到α变化到0.99-0.995范围内；
若检测到α<0.99,则降低母线电压值，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α，直到α变化到0.99-0.995范围内；
若检测到α在0.99-0.995的范围内,则母线电压值不做调整，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α。
从上述内容不难发现，控制逆变电路的PWM波形最大占空比始终在0.99-0.995的范围内，提高了母线电压的利用率，避免了母线电压切换抖动的问题；通过实时并网口电流的变化量控制DSP芯片中PWM波形最大占空比的模块，避免了电感上阻抗压降变化造成的误差；根据实时检测的并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期里的最大占空比来精确地调节母线电压为最高调制比时的母线电压的确定值，解决了现有技术中母线电压只能调整为最高调制比时的母线电压的估算值的问题，提升了并网效率，检测与母线电压调整过程简单易于实现。
精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法是根据实时检测的并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内最大的占空比来精确地调节母线电压为最高调制比时的母线电压的确定值，调整母线电压具体过程见图1。与此同时，本发明还提供了一种母线电压调整装置，包括：母线电压调整单元，用于根据实时检测的并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内最大的占空比来精确调整母线电压为最高调制比时的母线电压的确定值，调整母线电压单元示意图具体见图2。该新方法不仅能精确地将母线电压调整为最高调制比时的母线电压的确定值，从而提高了母线电压的利用率，避免了背景技术中第一种方法中的出现母线电压值过高的情况，提升了并网逆变器的效率；而且避免了第二种方法中忽略电感上阻抗压降变化的问题，减小了母线电压值与电网电压峰值的差值，从而提高逆变效率，进一步解决了上述现有调整母线电压技术中出现的在电网电压变化时无法精确地调整母线电压为最高调制比时的母线电压确定值的问题。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (2)

1.一种精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法，其特征在于，该方法包括：
S1、先将实时检测并网口的电流与初始电流参考值作比较；
S2、再通过电流变化量控制DSP芯片中计算PWM波形在整个周期内最大的占空比的模块；
S3、然后实时检测并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内最大的占空比，实时检测并网逆变器中DSP芯片计算的PWM波形在整个周期内的最大占空比α，将PWM波形最大占空比α始终控制在0.99-0.995的变化范围内；
S4、最后根据实时检测的PWM波形最大占空比的变化实时调整母线电压值，使得PWM波形最大占空比始终在接近于1的一个固定范围内变化；
若检测到α>0.995,则升高母线电压值，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α,直到α变化到0.99-0.995范围内；
若检测到α<0.99则降低母线电压值，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α，直到α变化到0.99-0.995范围内；
若检测到α在0.99-0.995的范围内,则母线电压值不做调节，继续检测PWM波形在整个周期内的最大占空比α。
2.根据权利要求1所述的精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率的方法，其特征在于，步骤S1中，将实时检测并网口电流值i与初始电流参考值iref作比较，根据电流变化量控制DSP芯片中计算PWM波形在整个周期内最大的占空比α的模块。
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