CN110739707A - 单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法及装置 - Google Patents

单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法及装置 Download PDF

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张惠珍
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Kehua Hengsheng Co Ltd
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Zhangzhou Kehua Technology Co Ltd
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Abstract

本发明适用于并网逆变器技术领域，提供了单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法及装置，所述方法包括：根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值及所述无功功率反馈值计算无功电流给定值；然后根据计算得到的无功电流给定值及有功电流给定值计算并网电流给定值，最后根据并网电流给定值生成PWM控制信号。本发明能够实现无功功率的闭环控制，建立无功功率给定值与实际值之间的关系，从而减小无功功率实际值与理论值之间的偏差，提高并网逆变器无功功率的控制精度。

Description

单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法及装置
技术领域
本发明属于并网逆变器技术领域，尤其涉及一种单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法及装置。
背景技术
针对小功率的户用光伏储能单相并网逆变器系统，在离网时，要求电压控制精度高、电压波动小；在并网时不仅要求电流谐波小，而且对有功功率以及无功功率提出了精度要求。
针对单相光伏储能逆变器系统，现有的单相并网逆变器无功功率采用开环的方式进行控制，通过给定无功功率或者功率因数PF间接计算无功电流，再将计算得到的无功电流加入到控制环路中，但是这种方式控制的无功功率会与理论值存在较大的偏差。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法及装置，以解决现有技术中单相并网逆变器无功功率控制偏差较大的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法，包括：
根据单相并网逆变器的母线电压采样值及母线电压给定值，计算有功电流给定值；
根据所述单相并网逆变器的并网电流采样值，计算所述单相并网逆变器的无功功率反馈值；
根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值及所述无功功率反馈值，计算无功电流给定值；
将所述有功电流给定值和所述无功电流给定值相加，得到并网电流给定值；
根据所述并网电流给定值、所述并网电流采样值及电网电压采样值生成PWM控制信号，并根据所述PWM控制信号实现所述单相并网逆变器的无功功率闭环控制。
本发明实施例的第二方面提供了一种单相并网逆变器的无功功率闭环控制装置，包括：
有功电流给定值获取模块，用于根据单相并网逆变器的母线电压采样值及母线电压给定值，计算有功电流给定值；
无功功率反馈值计算模块，用于根据所述单相并网逆变器的并网电流采样值，计算所述单相并网逆变器的无功功率反馈值；
无功电流给定值计算模块，用于根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值及所述无功功率反馈值，计算无功电流给定值；
并网电流给定值计算模块，用于将所述有功电流给定值和所述无功电流给定值相加，得到并网电流给定值；
PWM控制信号生成模块，用于根据所述并网电流给定值、所述并网电流采样值及电网电压采样值生成PWM控制信号，并根据所述PWM控制信号实现所述单相并网逆变器的无功功率闭环控制。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法的步骤。
本发明实施例首先根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值及所述无功功率反馈值计算无功电流给定值；然后根据计算得到的无功电流给定值及有功电流给定值计算并网电流给定值，最后根据并网电流给定值生成PWM控制信号。本发明实施例能够实现无功功率的闭环控制，建立无功功率给定值与实际值之间的关系，从而减小无功功率实际值与理论值之间的偏差，提高并网逆变器无功功率的控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的单相并网逆变器的电路示意图；
图3是本发明实施例提供的图1中S101的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的图3中S302的流程示意图；
图5是本发明实施例提供的图1中S102的流程示意图；
图6是本发明实施例提供的图1中S103的流程示意图；
图7是本发明实施例提供的图1中S105的流程示意图；
图8是本发明实施例提供的单相并网逆变器的无功功率闭环控制装置的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的控制器的流程示意图；
图10是本发明实施例提供的单相并网逆变器的无功功率闭环控制的整体流程图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1：
图1示出了本发明一实施例所提供的单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
S101：根据单相并网逆变器的母线电压采样值Udc及母线电压给定值Udcref，计算有功电流给定值Idref；
S102：根据所述单相并网逆变器的并网电流采样值IL，计算所述单相并网逆变器的无功功率反馈值Qf；
S103：根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值Qset及所述无功功率反馈值Qf，计算无功电流给定值Iqref；
S104：将所述有功电流给定值Idref和所述无功电流给定值Iqref相加，得到并网电流给定值Iref；
S105：根据所述并网电流给定值Iref、所述并网电流采样值IL及电网电压采样值Ugrid生成PWM控制信号，并根据所述PWM控制信号实现所述单相并网逆变器的无功功率闭环控制。
本实施例提供了一种单相并网逆变器的无功功率闭环控制系统，包括采样模块、控制器、PWM脉宽调制模块和单相并网逆变器。其中单相并网逆变器的电路示意图如图2所示，图2中左侧Udc为母线电压，经过逆变电路由直流转换为交流得到右侧电网电压Ugrid。
本实施例的流程主体为控制器。首先，采样模块实时采集单相并网逆变器的母线电压、电网电压及流经图2中电感的并网电流，得到当前周期的母线电压采样值Udc、电网电压采样值Ugrid及并网电流采样值IL，并实时的将母线电压采样值Udc、电网电压采样值Ugrid及并网电流采样值IL发送至控制器。
在本实施例中，图10示出了本实施例提供的单相并网逆变器的无功功率闭环控制流程图，其中，控制器首先根据母线电压采样值Udc及母线电压给定值Udcref确定偏差值，并根据偏差值确定有功电流给定值Idref，系统的并网电流环给定包括无功电流给定值Iqref和有功电流给定值Idref，因此还需要计算无功电流给定值Iqref，现有技术中对单相并网逆变器进行无功功率控制时，往往根据无功功率给定值Qset或者功率因数PF计算无功功率，而这种控制不考虑无功功率的实际值，因此控制结果准确性较低。
本申请通过并网电流采样值IL计算得到系统的无功功率反馈值，无功功率反馈值为通过当前周期的并网电流采样值IL计算的系统当前周期的无功功率，然后通过无功功率反馈值及无功功率给定值Qset，计算无功电流给定值Iqref，从而根据无功电流给定值Iqref及有功电流给定值Idref计算系统的并网电流环的给定值Iref，并根据电流给定值Iref及并网电流采样值IL，确定控制单相并网逆变器的各个开关管的PWM控制信号。
在本实施例中，控制器计算得到PWM控制信号后，将PWM控制信号输入至PWM脉宽调制模块，PWM脉宽调制模块根据PWM控制信号生成两组PWM信号，其中一组为根据PWM控制信号直接得到的PWM信号，一组是通过1-PWM控制信号得到的PWM信号，第一组PWM信号和第二组PWM信号互补，并且第一组PWM信号输入至第一开关管Q1和第四开关管Q4的栅极，第二组PWM信号输入至第二开关管Q2和第三开关管的栅极Q3，从而分别控制各个开关管的通断状态。
在一个实施例中，如图3所示，图3示出了图1中S101的具体实现流程，其包括：
S301：将所述母线电压给定值减去所述母线电压采样值Udc，得到母线电压差值；
S302：对所述母线电压差值进行PI控制，得到有功电流给定幅值；
S303：提取电网电压的相位角，并根据所述相位角将所述有功电流给定幅值转换为所述有功电流给定值Idref。
在本实施例中，本申请采用的是单相并网逆变器，通过母线电压给定值Udcref和母线电压采样值Udc计算得到的有功电流给定幅值为一个直流量，需要将得到的直流量转换为正弦量。而由于获取的母线电压和电网电压均为三相电中某一相的值，因此可以通过电网电压采样值Udc及并网电流采样值IL之间的角度关系确定电网电压的相位角θ，然后通过有功电流计算式计算有功电流给定值Idref，其中，有功电流计算式如式(1)所示。
Idref＝Idm·sinθ (1)
式(1)中，Idref表示有功电流给定值，Idm表示有功电流给定幅值，θ表示获取的电网电压所在相的相位角。
在一个实施例中，如图4所示，图4示出了图3中S302的具体实现流程，其包括：
S401：将所述母线电压差值输入第一PI控制器，得到有功电流参考值；
S402：根据所述母线电压差值的符号，确定电流方向参数；
S403：将所述有功电流参考值与所述电流方向参数相乘，得到所述有功电流给定幅值。
在本实施例中，将母线电压差值输入第一PI控制器可以得到有功电流参考值，然后确定有功电流参考值与有功电流给定值Idref之间的方向。具体地，可以获取母线电压差值，当母线电压差值大于零时，说明母线电压给定值Udcref大于母线电压采样值Udc，此时电网向母线端储能装置供电，若并网逆变器流向电网方向的电流方向为正，则电流从电网流向逆变器的电流方向为负。因此，当母线电压差值大于或等于零时，电流方向参数K为1，当母线电压差值小于零时，电流方向参数K为-1。将有功电流参考值与电流方向参数相乘，即可得到有功电流给定幅值。
在一个实施例中，如图5所示，图5示出了图1中S102的具体实现流程，其过程详述如下：
S501：提取所述并网电流采样值IL的电流虚轴分量；
S502：获取所述单相并网逆变器的电网电压采样值Udc，并计算所述电流虚轴分量与所述电网电压采样值Udc的乘积，计算所述无功功率反馈值Qf。
在本实施例中，无功功率反馈值Qf为系统无功电流分量的实际值与电网电压的乘积，而无功电流分量实际值可以通过提取并网电流采样值IL的电流虚轴分量得到。
在一个实施例中，本实施例确定无功电流给定值Iqref的方法可以包括：
获取所述单相并网逆变器的功率因数PF及有功功率Pd；
根据所述功率因数PF及有功功率Pd，计算所述无功功率给定值Qset。
在本实施例中，当设置了系统的功率因数PF时，可以根据功率因数PF和系统的有功功率Pd得到无功功率给定值Qset。而系统的有功功率Pd可以通过有功功率计算式(2)得到。
Pd＝ud·Id (2)
式(2)中，Pd表示有功功率，ud表示有功电网电压，Id表示提取的并网电流采样值IL的有功电流分量。
然后通过无功功率计算公式(3)计算无功功率给定值Qset。
Figure BDA0002295195720000081
式(3)中，Qset表示无功功率给定值，Pd表示无功功率，PF表示功率因数。
在本实施例中，当系统设置了无功功率给定值Qset时，则直接使用设置的无功功率给定值Qset。
在一个实施例中，如图6所示，图6示出了图1中S103的具体实现流程，其包括：
S601：将所述无功功率给定值Qset减去所述无功功率反馈值Qf，得到无功功率差值；
S602：对所述无功功率差值进行PI控制，得到无功功率补偿值。
在本实施例中，将无功功率差值输入第二PI控制器，得到无功功率参考值，并将无功功率参考值与电流方向参数相乘，得到无功功率参考值。
S603：将所述无功功率补偿值除以所述电网电压采样值，得到无功电流给定幅值。
本实施例通过无功功率补偿值除以电网电压采样值Udc，得到补偿的无功电流给定幅值。
S604：提取电网电压的相位角，并根据所述相位角将所述无功电流给定幅值转换为无功电流给定值Iqref。
在本实施例中，无功电流给定幅值为直流量，需要将直流的无功电流给定幅值转换为余弦量，具体地，可以根据无功电流给定值Iqref计算公式(4)，确定无功电流给定值Iqref。
Iqref＝Iqm·cosθ (4)
式(4)中，Iqref表示无功电流给定值，Iqm表示无功电流给定幅值。
在本发明的一个实施例中，如图10所示，并网电流给定值Iref＝Iqref+Idref。
在一个实施例中，如图7所示，图7示出了图1中S105的具体实现流程，其包括：
S701：将所述并网电流给定值Iref减去所述并网电流采样值IL，得到电流差值。
S702：将所述电流差值输入P控制器，得到PWM初始控制信号。
在本实施例中，当获取到PWM初始控制信号后，为了便于得到用于控制各个开关管的PWM信号，将PWM初始控制信号进行归一化处理，得到PWM控制信号，归一化处理过程如S703-S704所示。
S703：将所述PWM初始控制信号与所述电网电压采样值相加，得到PWM参考信号。
S704：将所述PWM参考信号与所述母线电压采样值Udc相除，得到所述PWM控制信号。
在本实施例中，在得到PWM控制信号后，将PWM控制信号输入至PWM脉宽调制模块，从而得到用于控制下一周期单相并网逆变器的各个开关管通断状态的PWM信号。
在本发明的一个实施例中，其首先根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值Qset及所述无功功率反馈值Qf计算无功电流给定值Iqref；然后根据计算得到的无功电流给定值Iqref及有功电流给定值Idref计算并网电流给定值Iref，最后根据并网电流给定值Iref生成PWM控制信号。本发明实施例能够实现无功功率的闭环控制，建立无功功率给定值Qset与实际值之间的关系，从而减小无功功率实际值与理论值之间的偏差，提高并网逆变器无功功率的控制精度。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
如图8所示，本发明的一个实施例提供的单相并网逆变器的无功功率闭环控制装置100，用于执行图1所对应的实施例中的方法步骤，其包括：
有功电流给定值获取模块110，用于根据单相并网逆变器的母线电压采样值Udc及母线电压给定值Udcref，计算有功电流给定值Idref；
无功功率反馈值计算模块120，用于根据所述单相并网逆变器的并网电流采样值IL，计算所述单相并网逆变器的无功功率反馈值Qf；
无功电流给定值计算模块130，用于根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值Qset及所述无功功率反馈值Qf，计算无功电流给定值Iqref；
并网电流给定值计算模块140，用于将所述有功电流给定值Idref和所述无功电流给定值Iqref相加，得到并网电流给定值Iref；
PWM控制信号生成模块150，用于根据所述并网电流给定值Iref、所述并网电流采样值IL及电网电压采样值生成PWM控制信号，并根据所述PWM控制信号实现所述单相并网逆变器的无功功率闭环控制。
在本发明的一个实施例中，图8中的有功电流给定值获取模块110还包括用于执行图3所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
母线电压给定值计算单元，用于将所述母线电压给定值Udcref减去所述母线电压采样值Udc，得到母线电压差值；
有功电流给定幅值计算单元，用于对所述母线电压差值进行PI控制，得到有功电流给定幅值；
有功电流给定值计算单元，用于提取电网电压的相位角，并根据所述相位角将所述有功电流给定幅值转换为所述有功电流给定值Idref。
在本发明的一个实施例中，有功电流给定幅值计算单元还包括用于执行图4所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
有功电流参考值计算子单元，用于将所述母线电压差值输入第一PI控制器，得到有功电流参考值；
方向参数确定子单元，用于根据所述母线电压差值的符号，确定电流方向参数；
有功电流给定幅值计算子单元，用于将所述有功电流参考值与所述电流方向参数相乘，得到所述有功电流给定幅值。
在本发明的一个实施例中，图8中的无功功率反馈值计算模块120还包括用于执行图5所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
虚轴分量提取单元，用于提取所述并网电流采样值IL的电流虚轴分量；
无功功率反馈值计算单元，用于获取所述单相并网逆变器的电网电压采样值，并计算所述电流虚轴分量与所述电网电压采样值的乘积，计算所述无功功率反馈值Qf。
在本发明的一个实施例中，本实施例提供的单相并网逆变器的无功功率闭环控制装置还包括：
参数获取模块，用于获取所述单相并网逆变器的功率因数PF及有功功率Pd；
无功功率给定值计算模块，用于根据所述功率因数PF及有功功率Pd，计算所述无功功率给定值Qset。
在本发明的一个实施例中，无功电流给定值计算模块130还包括用于执行图6所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
无功功率差值计算单元，用于计算将所述无功功率给定值Qset减去所述无功功率反馈值Qf，得到无功功率差值；
无功功率补偿值计算单元，用于对所述无功功率差值进行PI控制，得到无功功率补偿值；
无功电流给定幅值计算单元，用于将所述无功功率补偿值除以所述电网电压采样值，得到无功电流给定幅值；
无功电流给定值计算单元，用于提取电网电压的相位角，并根据所述相位角将所述无功电流给定幅值转换为无功电流给定值Iqref。
在本发明的一个实施例中，PWM控制信号生成模块150还包括用于执行图7所对应的实施例中的方法步骤的结构，其包括：
电流差值计算单元，用于将所述并网电流给定值Iref减去所述并网电流采样值IL，得到电流差值；
初始控制信号计算单元，用于将所述电流差值输入P控制器，得到PWM初始控制信号；
PWM参考信号计算单元，用于将所述PWM初始控制信号与所述电网电压采样值相加，得到PWM参考信号；
PWM控制信号计算单元，用于将所述PWM参考信号与所述母线电压采样值Udc相除，得到所述PWM控制信号。
在一个实施例中，单相并网逆变器的无功功率闭环控制装置100还包括其他功能模块/单元，用于实现实施例1中各实施例中的方法步骤。
图9是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图9所示，该实施例的控制器900包括：处理器90、存储器91以及存储在所述存储器91中并可在所述处理器90上运行的计算机程序92。所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各个单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的S101至S105。或者，所述处理器90执行所述计算机程序92时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图8所示模块110至150的功能。
所述计算机程序92可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器91中，并由所述处理器90执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序92在所述控制器900中的执行过程。
所述控制器900可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器90、存储器91。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是控制器900的示例，并不构成对控制器900的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器90可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器91可以是所述控制器900的内部存储单元，例如控制器900的硬盘或内存。所述存储器91也可以是所述控制器900的外部存储设备，例如所述控制器900上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器91还可以既包括所述控制器900的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器91用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器91还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法，其特征在于，包括：
根据单相并网逆变器的母线电压采样值及母线电压给定值，计算有功电流给定值；
根据所述单相并网逆变器的并网电流采样值，计算所述单相并网逆变器的无功功率反馈值；
根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值及所述无功功率反馈值，计算无功电流给定值；
将所述有功电流给定值和所述无功电流给定值相加，得到并网电流给定值；
根据所述并网电流给定值、所述并网电流采样值及电网电压采样值生成PWM控制信号，并根据所述PWM控制信号实现所述单相并网逆变器的无功功率闭环控制。
2.如权利要求1所述的单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法，其特征在于，所述根据单相并网逆变器的母线电压采样值及母线电压给定值，计算有功电流给定值，包括：
将所述母线电压给定值减去所述母线电压采样值，得到母线电压差值；
对所述母线电压差值进行PI控制，得到有功电流给定幅值；
提取电网电压的相位角，并根据所述相位角将所述有功电流给定幅值转换为所述有功电流给定值。
3.如权利要求2所述的单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法，其特征在于，所述对所述母线电压差值进行PI控制，得到有功电流给定幅值，包括：
将所述母线电压差值输入第一PI控制器，得到有功电流参考值；
根据所述母线电压差值的符号，确定电流方向参数；
将所述有功电流参考值与所述电流方向参数相乘，得到所述有功电流给定幅值。
4.如权利要求1所述的单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法，其特征在于，所述根据所述单相并网逆变器的并网电流采样值，计算所述单相并网逆变器的无功功率反馈值，包括：
提取所述并网电流采样值的电流虚轴分量；
获取所述单相并网逆变器的电网电压采样值，并计算所述电流虚轴分量与所述电网电压采样值的乘积，计算所述无功功率反馈值。
5.如权利要求1所述的单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法，其特征在于，在所述根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值及所述无功功率反馈值，计算无功电流给定值之前，还包括：
获取所述单相并网逆变器的功率因数及有功功率；
根据所述功率因数及有功功率，计算所述无功功率给定值。
6.如权利要求1所述的单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法，其特征在于，所述根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值及所述无功功率反馈值，计算无功电流给定值，包括：
将所述无功功率给定值减去所述无功功率反馈值，得到无功功率差值；
对所述无功功率差值进行PI控制，得到无功功率补偿值；
将所述无功功率补偿值除以所述电网电压采样值，得到无功电流给定幅值；
提取电网电压的相位角，并根据所述相位角将所述无功电流给定幅值转换为无功电流给定值。
7.如权利要求1至6任一项所述的单相并网逆变器的无功功率闭环控制方法，其特征在于，所述根据所述并网电流给定值、所述并网电流采样值及电网电压采样值生成PWM控制信号，包括：
将所述并网电流给定值减去所述并网电流采样值，得到电流差值；
将所述电流差值输入P控制器，得到PWM初始控制信号；
将所述PWM初始控制信号与所述电网电压采样值相加，得到PWM参考信号；
将所述PWM参考信号与所述母线电压采样值相除，得到所述PWM控制信号。
8.单相并网逆变器的无功功率闭环控制装置，其特征在于，包括：
有功电流给定值获取模块，用于根据单相并网逆变器的母线电压采样值及母线电压给定值，计算有功电流给定值；
无功功率反馈值计算模块，用于根据所述单相并网逆变器的并网电流采样值，计算所述单相并网逆变器的无功功率反馈值；
无功电流给定值计算模块，用于根据所述单相并网逆变器的无功功率给定值及所述无功功率反馈值，计算无功电流给定值；
并网电流给定值计算模块，用于将所述有功电流给定值和所述无功电流给定值相加，得到并网电流给定值；
PWM控制信号生成模块，用于根据所述并网电流给定值、所述并网电流采样值及电网电压采样值生成PWM控制信号，并根据所述PWM控制信号实现所述单相并网逆变器的无功功率闭环控制。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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