CN111245277A - 并网逆变器启动方法、光伏发电系统及终端设备 - Google Patents

并网逆变器启动方法、光伏发电系统及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明适用于电网技术领域，公开了一种并网逆变器启动方法、光伏发电系统及终端设备，上述方法包括：当接收到开机指令时，向逆变电路发送脉冲信号，脉冲信号用于指示逆变电路控制滤波电容的电压以第一预设速率上升；获取电网三相电压和并网逆变器的逆变输出三相电压，并判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致；若电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致，则向主接触器发送吸合指令；在检测到主接触器的吸合反馈信号时，经过第一预设时间，停止向逆变电路发送脉冲信号；经过第二预设时间，将并网逆变器的控制环路切换到并网控制环路。本发明可以保证主接触器吸合瞬间冲击电流较小，对滤波电容的冲击较小，且能降低成本。

Description

并网逆变器启动方法、光伏发电系统及终端设备
技术领域
本发明属于电网技术领域，尤其涉及一种并网逆变器启动方法、光伏发电系统及终端设备。
背景技术
并网逆变器的拓扑基本为LC或LCL结构，在并网逆变器工作之前，基本需要进行缓冲，使得滤波电容上的电压得到一定的缓冲，然后再吸合主接触器。
目前，并网逆变器在开机启动时，采用辅助接触器和缓冲电阻的形式对滤波电容上的电压进行缓冲，这种方法成本较高，且对滤波电容存在一定冲击。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种并网逆变器启动方法、光伏发电系统及终端设备，以解决现有技术成本较高，且对滤波电容存在一定冲击的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种并网逆变器启动方法，上述并网逆变器包括逆变电路，上述并网逆变器启动方法包括：
当接收到开机指令时，向逆变电路发送脉冲信号，脉冲信号用于指示逆变电路控制滤波电容的电压以第一预设速率上升；
获取电网三相电压和并网逆变器的逆变输出三相电压，并判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致；
若电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致，则向主接触器发送吸合指令，吸合指令用于指示主接触器吸合；
在检测到主接触器的吸合反馈信号时，经过第一预设时间，停止向逆变电路发送脉冲信号；
经过第二预设时间，将并网逆变器的控制环路切换到并网控制环路。
本发明实施例的第二方面提供了一种光伏发电系统，包括采用如第一方面所述并网逆变器启动方法进行启动的并网逆变器。
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、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如第一方面所述并网逆变器启动方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例在并网逆变器并网之前，将其当作电压源来使用，通过向并网逆变器包括的逆变电路发送脉冲信号，使逆变电路控制滤波电容的电压缓启，在电网三相电压与并网逆变器的逆变输出三相电压保持一致时，控制主接触器吸合，可以保证主接触器吸合瞬间冲击电流较小，对滤波电容的冲击较小，能够防止器件损坏，且本发明实施例采用软件控制并网逆变器的启动，去除了硬件启动所需的辅助接触器和缓冲电阻，可以降低整机成本。
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是本发明一实施例提供的并网逆变器启动方法的实现流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的并网逆变器的功率回路拓扑图；
图3是本发明另一实施例提供的并网逆变器启动方法的实现流程示意图；
图4是本发明又一实施例提供的并网逆变器启动方法的实现流程示意图；
图5是本发明一实施例提供的并网逆变器启动系统的示意框图；
图6是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。
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，以便透彻理解本申请实施例。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申请。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申请的描述。
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。
图1是本发明一实施例提供的并网逆变器启动方法的实现流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。其中，并网逆变器可以包括逆变电路。本发明实施例的执行主体可以是终端设备，终端设备可以是并网逆变器包括的数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)。
如图1所示，该方法可以包括以下步骤：
S101：当接收到开机指令时，向逆变电路发送脉冲信号，脉冲信号用于指示逆变电路控制滤波电容的电压以第一预设速率上升。
在本发明实施例中，并网逆变器的功率回路拓扑图如图2所示。并网逆变器可以包括DSP、驱动电路和逆变电路等。
在DSP接收到开机指令时，DSP向逆变电路持续发送脉冲信号。可选地，DSP可以控制驱动电路向逆变电路持续发送脉冲信号。
逆变电路接收到脉冲信号后，根据脉冲信号控制滤波电容(图2中的电容C1、电容C2和电容C3)的两端电压以第一预设速率上升。其中，脉冲信号可以为PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)脉冲信号，在并网逆变器启动到并网的过程中，脉冲信号可以是实时变化的。第一预设速率可以根据实际需求进行设置，例如可以为0.05V/开关周期。
S102：获取电网三相电压和并网逆变器的逆变输出三相电压，并判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致。
其中，电网三相电压和并网逆变器的逆变输出三相电压为三相静止坐标系中的电压。参见图2，并网逆变器的逆变输出三相电压为并网逆变器的输出电压，即为上述各个滤波电容两端的电压，具体可以为电容C1两端电压(A相与B相之间的电压)、电容C2两端电压(B相和C相之间的电压)和电容C3两端电压(A相和C相之间的电压)。
在本发明实施例中，实时获取电网三相电压和并网逆变器的逆变输出三相电压，并判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致，即判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否等幅值、同相位。若电网三相电压和逆变输出三相电压未保持一致，则重新获取当前的电网三相电压和当前的逆变输出三相电压，并判断当前的电网三相电压和当前的逆变输出三相电压是否保持一致，直至电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致，再执行步骤S103。
S103：若电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致，则向主接触器发送吸合指令，吸合指令用于指示主接触器吸合。
在确定电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致时，向主接触器发送吸合指令。主接触器在接收到吸合指令后，进行吸合，同时，终端设备实时检测主接触器的吸合反馈信号。
S104：在检测到主接触器的吸合反馈信号时，经过第一预设时间，停止向逆变电路发送脉冲信号。
终端设备在检测到主接触器的吸合反馈信号时，在经过第一预设时间后，停止向逆变电路发送脉冲信号。其中，第一预设时间可以根据主接触器的实际情况进行确定，例如，第一预设时间可以为10ms。
由于终端设备检测到主接触器的吸合反馈信号并不代表主接触器已经真正吸合，主接触器的吸合反馈信号与主接触器的真正吸合存在一定的时间差，该时间差因为接触器的器件差异而不同，因此需要在经过第一预设时间之后，再停止向逆变电路发送脉冲信号，以保证主接触器可靠吸合。
S105：经过第二预设时间，将并网逆变器的控制环路切换到并网控制环路。
在经过第二预设时间之后，将并网逆变器的控制环路切换为并网控制环。其中，第二预设时间可以根据实际需求进行设置，例如可以设置为10s。
可选地，在步骤S105之后，还可以包括：
重新向逆变电路发送脉冲信号，并网逆变器进入正常并网状态。
由上述描述可知，本发明实施例在并网逆变器并网之前，将其当作电压源来使用，通过向并网逆变器包括的逆变电路发送脉冲信号，使逆变电路控制滤波电容的电压缓启，在电网三相电压与并网逆变器的逆变输出三相电压保持一致时，控制主接触器吸合，可以保证主接触器吸合瞬间冲击电流较小，对滤波电容的冲击较小，防止器件损坏，且本发明实施例采用软件控制并网逆变器的启动，去除了硬件启动所需的辅助接触器和缓冲电阻，可以降低整机成本和器件失效率。
在本发明的一个实施例中，上述步骤S102中的“判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致”，可以包括以下步骤：
对电网三相电压进行DQ坐标变换，得到电网三相电压在D轴上的正序分量和电网三相电压在Q轴上的正序分量；
对逆变输出三相电压进行DQ坐标变换，得到逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量；
根据电网三相电压在D轴上的正序分量、电网三相电压在Q轴上的正序分量、逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量，判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致。
其中，DQ坐标变换也称为派克变换，是指将参数由三相静止坐标系(ABC坐标系)变换到两相旋转坐标系(DQ坐标系)中。D轴为直轴，Q轴为交轴。
在本发明实施例中，通过对电网三相电压和逆变输出三相电压分别进行DQ坐标变换，得到电网三相电压在D轴上的正序分量和电网三相电压在Q轴上的正序分量，以及，逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量，并根据得到的上述参数值，判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致。
在本发明的一个实施例中，上述“根据电网三相电压在D轴上的正序分量、电网三相电压在Q轴上的正序分量、逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量，判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致”，可以包括以下步骤：
计算电网三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在D轴上的正序分量的差值的绝对值，并记为第一差值；
计算电网三相电压在Q轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量的差值的绝对值，并记为第二差值；
若第一差值和第二差值均小于预设电压差值，则确定电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致；
若第一差值不小于预设电压差值，或，第二差值不小于预设电压差值，则确定电网三相电压和逆变输出三相电压未保持一致。
其中，预设电压差值可以根据实际需求进行设置，例如，预设电压差值可以为30V。
在本发明的一个实施例中，参见图3，上述脉冲信号的实时生成过程可以包括以下步骤：
S301：对实时获取的电网电压值、电感电流值和逆变输出电压值分别进行DQ坐标变换，得到DQ变换后的电网电压值、DQ变换后的电感电流值和DQ变换后的逆变输出电压值。
并网逆变器给电容充电时，属于电压型逆变器控制，其控制环包括电压外环、电流内环和母线电压环。
其中，实时获取的电网电压值(Ugrid_a、Ugrid_b和Ugrid_c)、电感电流值和逆变输出电压值是三相静止坐标系中的参数值，DQ变换后的电网电压值(ud和uq)、DQ变换后的电感电流值(id和iq)和DQ变换后的逆变输出电压值(ud_inv和uq_inv)是两相旋转坐标系中的参数值。
具体地，对实时获取的电网电压值进行DQ坐标变换得到DQ变换后的电网电压值；对实时获取的电感电流值进行DQ坐标变换得到DQ变换后的电感电流值；对实时获取的逆变输出电压值进行DQ坐标变换得到DQ变换后的逆变输出电压值。
S302：根据DQ变换后的电网电压值，对当前电压给定值进行缓启及限幅控制，得到限幅后的电压给定值(ud_ref和uq_ref)，并根据限幅后的电压给定值和DQ变换后的逆变输出电压值，得到第一电压值。
其中，对当前电压给定值进行缓启及限幅控制，具体为：电压外环的给定跟随电网电压，当前电压给定值与电网电压值不一致时，电压给定值以第二预设速率缓升或缓降至与电网电压值一致。当前电压给定值为当前电压外环的给定值。
在本发明的一个实施例中，参见图4，上述步骤S302具体可以包括以下步骤：
S501：判断当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值是否一致。
具体地，当前电压给定值为两相旋转坐标系中的参数值，包括当前电压给定值在D轴上的分量和当前电压给定值在Q轴上的分量。DQ变换后的电网电压值包括电网电压值在D轴上的分量ud和电网电压值在Q轴上的分量uq。
判断当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值是否一致，具体可以为：计算当前电压给定值在D轴上的分量和电网电压值在D轴上的分量ud的差值的绝对值，并记为第三差值；计算当前电压给定值在Q轴上的分量和电网电压值在Q轴上的分量uq的差值的绝对值，并记为第四差值；若第三差值和第四差值均小于预设电压差值，则确定当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值一致；若第三差值不小于预设电压差值，或，第四差值不小于预设电压差值，则确定当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值不一致。
S502：若当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值不一致，则控制当前电压给定值以第二预设速率变化至与DQ变换后的电网电压值保持一致，得到限幅后的电压给定值。
其中，限幅后的电压给定值包括限幅后的电压给定值在D轴上的分量ud_ref和限幅后的电压给定值在Q轴上的分量uq_ref。
具体地，若当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值不一致，则控制当前电压给定值在D轴上的分量以第二预设速率缓升或缓降至与电网电压值在D轴上的分量一致(即两者之间的差值的绝对值小于预设电压差值)，得到限幅后的电压给定值在D轴上的分量ud_ref；控制当前电压给定值在Q轴上的分量以第二预设速率缓升或缓降至与电网电压值在Q轴上的分量一致(即两者之间的差值的绝对值小于预设电压差值)，得到限幅后的电压给定值在Q轴上的分量uq_ref。其中，第二预设速率可以根据实际需求进行设置，例如可以设置为0.05V/开关周期。
S503：若当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值一致，则当前电压给定值为限幅后的电压给定值。
若当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值一致，则当前电压给定值即为限幅后的电压给定值。
S504：限幅后的电压给定值减去DQ变换后的逆变输出电压值，得到第一电压值。
其中，DQ变换后的逆变输出电压值包括逆变输出电压值在D轴上的分量ud_inv和逆变输出电压值在Q轴上的分量uq_inv。第一电压值包括第一电压值在D轴上的分量和第一电压值在Q轴上的分量。
具体地，限幅后的电压给定值在D轴上的分量ud_ref减去逆变输出电压值在D轴上的分量ud_inv得到第一电压值在D轴上的分量；限幅后的电压给定值在Q轴上的分量uq_ref减去逆变输出电压值在Q轴上的分量uq_inv得到第一电压值在Q轴上的分量。
S303：对第一电压值进行PI(Proportion Integration，比例积分)控制，得到第一控制值。
第一控制值包括第一控制值在D轴上的分量和第一控制值在Q轴上的分量。
具体地，采用现有方法，对第一电压值在D轴上的分量进行PI控制，得到第一控制值在D轴上的分量，对第一电压值在Q轴上的分量进行PI控制，得到第一控制值在Q轴上的分量。
S304：获取母线电压环输出值，并根据母线电压环输出值、第一控制值和DQ变换后的电感电流值得到第二控制值。
在本发明的一个实施例中，上述步骤S304中的“获取母线电压环输出值”，可以包括以下步骤：
获取母线电压给定值和母线电压的当前采样值Ucbus；
母线电压给定值减去母线电压的当前采样值，得到母线电压待输出值；
对母线电压待输出值进行PI控制，得到母线电压环输出值。
具体地，根据母线电压给定值和母线电压的当前采样值，得到母线电压待输出值，即，母线电压给定值减去母线电压的当前采样值，得到母线电压待输出值；采用现有方法，对母线电压待输出值进行PI控制，得到母线电压环输出值。
在本发明的一个实施例中，上述“获取母线电压给定值”，可以包括以下步骤：
若未发送吸合指令，则获取母线电压的当前采样值，作为母线电压给定值；
若已发送吸合指令，则获取吸合指令发送前一刻的母线电压的采样值，作为母线电压给定值。
母线电压给定逻辑控制的输入为Ubus和是否发送吸合指令(即指示主接触器吸合的吸合指令)，输出为母线电压给定值。具体地，若未发送上述吸合指令，则Ubus为母线电压的当前采样值，母线电压给定值即为母线电压的当前采样值，与反馈保持一致，此时母线电压环输出值为0，不起控制作用；若已发送上述吸合指令，则Ubus为吸合指令发送前一刻的母线电压的采样值，母线电压给定值即为吸合指令发送前一刻的母线电压的采样值，以使母线电压稳定，保证两个电压源串联在同一回路的过程的平稳过渡，直至停止发送脉冲信号。
在本发明的一个实施例中，第一控制值包括第一控制值在D轴上的分量和第一控制值在Q轴上的分量，DQ变换后的电感电流值包括电感电流值在D轴上的分量id和电感电流值在Q轴上的分量iq，第二控制值包括第二控制值在D轴上的分量和第二控制值在Q轴上的分量；
上述步骤S304中的“根据母线电压环输出值、第一控制值和DQ变换后的电感电流值得到第二控制值”，可以包括以下步骤：
第一控制值在D轴上的分量减去母线电压环输出值得到中间值，中间值减去电感电流值在D轴上的分量得到第二控制值在D轴上的分量；
第一控制值在Q轴上的分量减去电感电流值在Q轴上的分量得到第二控制值在Q轴上的分量。
具体地，第一控制值在D轴上的分量减去母线电压环输出值，再减去电感电流值在D轴上的分量id得到第二控制值在D轴上的分量；第一控制值在Q轴上的分量减去电感电流值在Q轴上的分量得到第二控制值在Q轴上的分量。
S305：对第二控制值进行PI控制，得到第三控制值，并根据第三控制值和DQ变换后的逆变输出电压值得到第四控制值。
第三控制值与第四控制值均为两相旋转坐标系中的参数值。第三控制值包括第三控制值在D轴上的分量和第三控制值在Q轴上的分量。第四控制值包括第四控制值在D轴上的分量和第四控制值在Q轴上的分量。
具体地，采用现有方法，对第二控制值在D轴上的分量进行PI控制，得到第三控制值在D轴上的分量；然后第三控制值在D轴上的分量加上逆变输出电压值在D轴上的分量ud_inv得到第四控制值在D轴上的分量。
采用现有方法，对第二控制值在Q轴上的分量进行PI控制，得到第三控制值在Q轴上的分量；然后第三控制值在Q轴上的分量加上逆变输出电压值在Q轴上的分量uq_inv得到第四控制值在Q轴上的分量。
S306：对第四控制值进行αβ坐标变换，得到αβ变换后的控制值，并对αβ变换后的控制值进行空间矢量脉宽调制，得到脉冲信号。
具体地，将处于两相旋转坐标系中的第四控制值进行αβ坐标变换，得到处于两相静止坐标系中的αβ变换后的控制值；然后对处于两相静止坐标系中的αβ变换后的控制值进行空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)，得到脉冲信号。
由上述描述可知，本发明实施例在检测到主接触器的吸合反馈信号时，在经过第一预设时间后，停止向逆变电路发送脉冲信号。这是由于终端设备检测到主接触器的吸合反馈信号并不代表主接触器已经真正吸合，主接触器的吸合反馈信号与主接触器的真正吸合存在一定的时间差，该时间差因为接触器的器件差异而不同，因此需要在经过第一预设时间之后，再停止向逆变电路发送脉冲信号，以保证主接触器可靠吸合。但是这种处理方式也带来另外一个问题，即主接触器吸合之后，仍然保持发送脉冲信号，导致同一回路上存在并网逆变器和电网两个电压源，电压外环PI输出存在饱和的可能性，造成母线被拉胯或反向整流导致母线过压。母线被拉胯或反向整流都有可能导致并网逆变器脱网保护，所以需要加入母线电压环以稳定母线电压。
需要说明的是，在实际使用过程中，需要注意的是：
1)由于不同品牌、不同型号的接触器在反馈上述吸合反馈信号与接触器真正吸合的时间差上存在差异，所以需要结合实际的接触器的使用情况，通过试验的方法来确定第一预设时间的长短。
2)逆变电压外环的PI输出限幅值不宜取得过大，且为保证母线电压环能够起作用，母线电压环PI输出的限幅值需要比逆变电压外环的PI输出的限幅值更大。
3)本发明实施例提供的并网逆变器启动方法，在并网逆变器开机前，需要保证母线有电压，且具备提供一定功率的能力以保证并网逆变器能够正常工作。
由上述描述可知，本发明实施例提供的并网逆变器启动方法，在并网逆变器的主接触器吸合之前，通过将并网逆变器当作电压源来控制以实现对滤波电容进行缓冲的目的，从而将接触器吸合瞬间的冲击电流降至最低；同时也解决了同一回路存在并网逆变器及电网两个电压源的过程中母线被拉垮或者反向整流导致母线过压的问题；本发明实施例省去了辅助接触器和缓冲电阻等器件，降低了整机成本。
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。
对应于上述并网逆变器启动方法，本发明实施例还提供了一种光伏发电系统，包括采用上述任一种并网逆变器启动方法进行启动的并网逆变器。光伏发电系统具有与上述并网逆变器启动方法相同的有益效果。
图5是本发明一实施例提供的并网逆变器启动系统的示意框图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。并网逆变器可以包括逆变电路。
并网逆变器启动系统60可以包括脉冲信号发送模块601、判断模块602、指令发送模块603、信号停止发送模块604和切换模块605。
其中，脉冲信号发送模块601，用于当接收到开机指令时，向逆变电路发送脉冲信号，脉冲信号用于指示逆变电路控制滤波电容的电压以第一预设速率上升；
判断模块602，用于获取电网三相电压和并网逆变器的逆变输出三相电压，并判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致；
指令发送模块603，用于若电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致，则向主接触器发送吸合指令，吸合指令用于指示主接触器吸合；
信号停止发送模块604，用于在检测到主接触器的吸合反馈信号时，经过第一预设时间，停止向逆变电路发送脉冲信号；
切换模块605，用于经过第二预设时间，将并网逆变器的控制环路切换到并网控制环路。
可选地，判断模块602可以包括第一变换单元、第二变换单元和判断单元。
其中，第一变换单元，用于对电网三相电压进行DQ坐标变换，得到电网三相电压在D轴上的正序分量和电网三相电压在Q轴上的正序分量；
第二变换单元，用于对逆变输出三相电压进行DQ坐标变换，得到逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量；
判断单元，用于根据电网三相电压在D轴上的正序分量、电网三相电压在Q轴上的正序分量、逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量，判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致。
可选地，判断单元具体用于：
计算电网三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在D轴上的正序分量的差值的绝对值，并记为第一差值；
计算电网三相电压在Q轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量的差值的绝对值，并记为第二差值；
若第一差值和第二差值均小于预设电压差值，则确定电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致；
若第一差值不小于预设电压差值，或，第二差值不小于预设电压差值，则确定电网三相电压和逆变输出三相电压未保持一致。
可选地，并网逆变器启动系统60还可以包括脉冲信号生成模块。
脉冲信号生成模块具体用于：
对实时获取的电网电压值、电感电流值和逆变输出电压值分别进行DQ坐标变换，得到DQ变换后的电网电压值、DQ变换后的电感电流值和DQ变换后的逆变输出电压值；
根据DQ变换后的电网电压值，对当前电压给定值进行缓启及限幅控制，得到限幅后的电压给定值，并根据限幅后的电压给定值和DQ变换后的逆变输出电压值，得到第一电压值；
对第一电压值进行PI控制，得到第一控制值；
获取母线电压环输出值，并根据母线电压环输出值、第一控制值和DQ变换后的电感电流值得到第二控制值；
对第二控制值进行PI控制，得到第三控制值，并根据第三控制值和DQ变换后的逆变输出电压值得到第四控制值；
对第四控制值进行αβ坐标变换，得到αβ变换后的控制值，并对αβ变换后的控制值进行空间矢量脉宽调制，得到脉冲信号。
可选地，脉冲信号生成模块还可以用于：
获取母线电压给定值和母线电压的当前采样值；
母线电压给定值减去母线电压的当前采样值，得到母线电压待输出值；
对母线电压待输出值进行PI控制，得到母线电压环输出值。
可选地，脉冲信号生成模块还可以用于：
若未发送吸合指令，则获取母线电压的当前采样值，作为母线电压给定值；
若已发送吸合指令，则获取吸合指令发送前一刻的母线电压的采样值，作为母线电压给定值。
可选地，脉冲信号生成模块还可以用于：
判断当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值是否一致；
若当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值不一致，则控制当前电压给定值以第二预设速率变化至与DQ变换后的电网电压值保持一致，得到限幅后的电压给定值；
若当前电压给定值和DQ变换后的电网电压值一致，则当前电压给定值为限幅后的电压给定值；
限幅后的电压给定值减去DQ变换后的逆变输出电压值，得到第一电压值。
可选地，第一控制值包括第一控制值在D轴上的分量和第一控制值在Q轴上的分量，DQ变换后的电感电流值包括电感电流值在D轴上的分量和电感电流值在Q轴上的分量，第二控制值包括第二控制值在D轴上的分量和第二控制值在Q轴上的分量；
脉冲信号生成模块还可以用于：
第一控制值在D轴上的分量减去母线电压环输出值得到中间值，中间值减去电感电流值在D轴上的分量得到第二控制值在D轴上的分量；
第一控制值在Q轴上的分量减去电感电流值在Q轴上的分量得到第二控制值在Q轴上的分量。
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，即将所述并网逆变器启动系统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。上述装置中单元、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。
图6是本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。如图6所示，该实施例的终端设备70包括：一个或多个处理器701、存储器702以及存储在所述存储器702中并可在所述处理器701上运行的计算机程序703。所述处理器701执行所述计算机程序703时实现上述各个并网逆变器启动方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S105。或者，所述处理器701执行所述计算机程序703时实现上述并网逆变器启动系统实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块601至605的功能。
示例性地，所述计算机程序703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702中，并由所述处理器701执行，以完成本申请。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703在所述终端设备70中的执行过程。例如，所述计算机程序703可以被分割成脉冲信号发送模块、判断模块、指令发送模块、信号停止发送模块和切换模块，各模块具体功能如下：
脉冲信号发送模块，用于当接收到开机指令时，向逆变电路发送脉冲信号，脉冲信号用于指示逆变电路控制滤波电容的电压以第一预设速率上升；
判断模块，用于获取电网三相电压和并网逆变器的逆变输出三相电压，并判断电网三相电压和逆变输出三相电压是否保持一致；
指令发送模块，用于若电网三相电压和逆变输出三相电压保持一致，则向主接触器发送吸合指令，吸合指令用于指示主接触器吸合；
信号停止发送模块，用于在检测到主接触器的吸合反馈信号时，经过第一预设时间，停止向逆变电路发送脉冲信号；
切换模块，用于经过第二预设时间，将并网逆变器的控制环路切换到并网控制环路。
其它模块或者单元可参照图5所示的实施例中的描述，在此不再赘述。
所述终端设备70包括但不仅限于处理器701、存储器702。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端设备70的一个示例，并不构成对终端设备70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30还可以包括输入设备、输出设备、网络接入设备、总线等。
所述处理器701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)、现场可编程门阵列(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702可以是所述终端设备70的内部存储单元，例如终端设备70的硬盘或内存。所述存储器702也可以是所述终端设备70的外部存储设备，例如所述终端设备70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702还可以既包括终端设备70的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器702用于存储所述计算机程序703以及所述终端设备70所需的其他程序和数据。所述存储器702还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
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申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的并网逆变器启动系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的并网逆变器启动系统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，在本申请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，本申请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是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种并网逆变器启动方法，其特征在于，所述并网逆变器包括逆变电路，所述并网逆变器启动方法包括：
当接收到开机指令时，向所述逆变电路发送脉冲信号，所述脉冲信号用于指示所述逆变电路控制滤波电容的电压以第一预设速率上升；
获取电网三相电压和所述并网逆变器的逆变输出三相电压，并判断所述电网三相电压和所述逆变输出三相电压是否保持一致；
若所述电网三相电压和所述逆变输出三相电压保持一致，则向主接触器发送吸合指令，所述吸合指令用于指示所述主接触器吸合；
在检测到所述主接触器的吸合反馈信号时，经过第一预设时间，停止向所述逆变电路发送所述脉冲信号；
经过第二预设时间，将所述并网逆变器的控制环路切换到并网控制环路。
2.根据权利要求1所述的并网逆变器启动方法，其特征在于，所述判断所述电网三相电压和所述逆变输出三相电压是否保持一致，包括：
对所述电网三相电压进行DQ坐标变换，得到电网三相电压在D轴上的正序分量和电网三相电压在Q轴上的正序分量；
对所述逆变输出三相电压进行DQ坐标变换，得到逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量；
根据所述电网三相电压在D轴上的正序分量、所述电网三相电压在Q轴上的正序分量、所述逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和所述逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量，判断所述电网三相电压和所述逆变输出三相电压是否保持一致。
3.根据权利要求2所述的并网逆变器启动方法，其特征在于，所述根据所述电网三相电压在D轴上的正序分量、所述电网三相电压在Q轴上的正序分量、所述逆变输出三相电压在D轴上的正序分量和所述逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量，判断所述电网三相电压和所述逆变输出三相电压是否保持一致，包括：
计算所述电网三相电压在D轴上的正序分量和所述逆变输出三相电压在D轴上的正序分量的差值的绝对值，并记为第一差值；
计算所述电网三相电压在Q轴上的正序分量和所述逆变输出三相电压在Q轴上的正序分量的差值的绝对值，并记为第二差值；
若所述第一差值和所述第二差值均小于预设电压差值，则确定所述电网三相电压和所述逆变输出三相电压保持一致；
若所述第一差值不小于所述预设电压差值，或，所述第二差值不小于所述预设电压差值，则确定所述电网三相电压和所述逆变输出三相电压未保持一致。
4.根据权利要求1至3任一项所述的并网逆变器启动方法，其特征在于，所述脉冲信号的生成过程包括：
对实时获取的电网电压值、电感电流值和逆变输出电压值分别进行DQ坐标变换，得到DQ变换后的电网电压值、DQ变换后的电感电流值和DQ变换后的逆变输出电压值；
根据所述DQ变换后的电网电压值，对当前电压给定值进行缓启及限幅控制，得到限幅后的电压给定值，并根据所述限幅后的电压给定值和所述DQ变换后的逆变输出电压值，得到第一电压值；
对所述第一电压值进行PI控制，得到第一控制值；
获取母线电压环输出值，并根据所述母线电压环输出值、所述第一控制值和所述DQ变换后的电感电流值得到第二控制值；
对所述第二控制值进行PI控制，得到第三控制值，并根据所述第三控制值和所述DQ变换后的逆变输出电压值得到第四控制值；
对所述第四控制值进行αβ坐标变换，得到αβ变换后的控制值，并对所述αβ变换后的控制值进行空间矢量脉宽调制，得到所述脉冲信号。
5.根据权利要求4所述的并网逆变器启动方法，其特征在于，所述获取母线电压环输出值，包括：
获取母线电压给定值和母线电压的当前采样值；
所述母线电压给定值减去所述母线电压的当前采样值，得到母线电压待输出值；
对所述母线电压待输出值进行PI控制，得到所述母线电压环输出值。
6.根据权利要求5所述的并网逆变器启动方法，其特征在于，所述获取母线电压给定值，包括：
若未发送所述吸合指令，则获取母线电压的当前采样值，作为所述母线电压给定值；
若已发送所述吸合指令，则获取所述吸合指令发送前一刻的母线电压的采样值，作为所述母线电压给定值。
7.根据权利要求4所述的并网逆变器启动方法，其特征在于，所述根据所述DQ变换后的电网电压值，对当前电压给定值进行缓启及限幅控制，得到限幅后的电压给定值，并根据所述限幅后的电压给定值和所述DQ变换后的逆变输出电压值，得到第一电压值，包括：
判断所述当前电压给定值和所述DQ变换后的电网电压值是否一致；
若所述当前电压给定值和所述DQ变换后的电网电压值不一致，则控制所述当前电压给定值以第二预设速率变化至与所述DQ变换后的电网电压值保持一致，得到所述限幅后的电压给定值；
若所述当前电压给定值和所述DQ变换后的电网电压值一致，则所述当前电压给定值为所述限幅后的电压给定值；
所述限幅后的电压给定值减去所述DQ变换后的逆变输出电压值，得到所述第一电压值。
8.根据权利要求4所述的并网逆变器启动方法，其特征在于，所述第一控制值包括第一控制值在D轴上的分量和第一控制值在Q轴上的分量，所述DQ变换后的电感电流值包括电感电流值在D轴上的分量和电感电流值在Q轴上的分量，所述第二控制值包括第二控制值在D轴上的分量和第二控制值在Q轴上的分量；
所述根据所述母线电压环输出值、所述第一控制值和所述DQ变换后的电感电流值得到第二控制值，包括：
所述第一控制值在D轴上的分量减去所述母线电压环输出值得到中间值，所述中间值减去所述电感电流值在D轴上的分量得到所述第二控制值在D轴上的分量；
所述第一控制值在Q轴上的分量减去电感电流值在Q轴上的分量得到所述第二控制值在Q轴上的分量。
9.一种光伏发电系统，其特征在于，包括采用如权利要求1至8任一项所述并网逆变器启动方法进行启动的并网逆变器。
10.一种终端设备，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8任一项所述并网逆变器启动方法的步骤。
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