CN111835035A - 一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路 - Google Patents

一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路 Download PDF

Info

Publication number
CN111835035A
CN111835035A CN202010776644.5A CN202010776644A CN111835035A CN 111835035 A CN111835035 A CN 111835035A CN 202010776644 A CN202010776644 A CN 202010776644A CN 111835035 A CN111835035 A CN 111835035A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
voltage
component
grid
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010776644.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111835035B (zh
Inventor
王建春
黄敏
方刚
卢进军
黄榜福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Goodwe Power Supply Technology Guangde Co Ltd
Original Assignee
Goodwe Power Supply Technology Guangde Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Goodwe Power Supply Technology Guangde Co Ltd filed Critical Goodwe Power Supply Technology Guangde Co Ltd
Priority to CN202010776644.5A priority Critical patent/CN111835035B/zh
Publication of CN111835035A publication Critical patent/CN111835035A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111835035B publication Critical patent/CN111835035B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/56—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种并网逆变器交流开关合闸控制方法，包括配置对电网电压和逆变电流进行实时采样；对电网电压和逆变电流进行坐标转换，以得到电压分量和电流分量；对电流分量经过虚拟阻抗环路获取对应输出电流分量；将电网电压的电压分量与输出电流分量叠加，以获取调制波分量；对调制波分量进行坐标转换得到多相电网电压调制波，并使得多相电网电压调制波脉冲宽度调制生成逆变电路驱动；确定交流开关的两端电压与电网电压的压差在预设范围内，控制交流开关合闸，解决了交流开关无冲击电流问题，同时解决了开环控制电感电流较大的技术问题。

Description

一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路
技术领域
本发明属于并网逆变器技术领域，具体地说，涉及一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路。
背景技术
诸如光伏并网逆变器、储能逆变器的并网逆变器，通常在并网端配置如继电器或者接触器等的交流开关。而逆变器并网时，则需要对并网端采用的交流开关进行检测，以保证其正常运行。
对并网端交流开关的检测中的关键动作是对交流开关进行合闸动作，其也是逆变器由待机向并网发电过渡的重要阶段，是为保证并网逆变器可靠安全工作，检测光伏电池、电网当前状态是否符合合闸条件，以保证并网逆变器可进入并网发电状态。由于交流开关多为机械器件，合闸过程中，交流开关具有较长的飞行时间和机械抖动，交流开关两端电压为交流电压，如果合闸时间不当，即会导致交流开关吸合时自身两端压差较大，继而产生较大的冲击电流，过大的冲击电流会影响交流开关的使用寿命，甚至直接导致交流开关的损毁。另一方面，过大的冲击电流同时还会带来较大的共模干扰，可能进一步地影响系统采样、驱动等电路的正常运行，最终影响系统的整体可靠性。
针对上述合闸过程中存在的问题，现有技术下常用的合闸控制方式是根据机器所使用的交流开关的规格参数，又或者是在合闸前测试交流开关的飞行时间，选择规格参数或者测量数据的中间值(平均值)，再以该中间值(平均值)计算出交流开关的合闸角度，并以计算得出的合闸角度作为固定角度合闸。然而，该方法仅适用于开关数量或设备数量较少的情况下，但更多的情况下，实际运行中量产机器涉及的多个批次不同的交流开关，再加上开关自身的离散性，致使交流开关的飞行时间有较大差异，很难通过规格参数或者测量数据中间值的方式确定一致的合闸角度，甚至，交流开关作为一种机械器件，在长期使用过程中其飞行时间也可能有较大变化，因而，合闸前测量参数中间值确定固定合闸角度的方式，难以满足使用不同批次、大量交流开关的设备合闸控制需要。
现有技术下的另一种合闸控制方式，是交流开关闭合前逆变电路工作，在交流开关机器侧产生与并网电网一致的电压后合闸交流开关。该方法可以克服交流开关因自身离散性而造成的飞行时间差异问题，该方法中的控制方式包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制方式在交流开关合闸时电流不大，从而可以解决交流合闸过程中产生较大冲击电流的问题。但是，由于开环控制方式为无反馈控制，因此在合闸后对逆变电感电流不再产生控制，从而在逆变环路工作时会产生较大的电感电流，特别是在电网谐波差(如弱电网)或多台机器同时闭合交流开关时，可能导致电感电流过大而超过开关管应力致使开关管因应力超标而损坏。
闭环控制环路不仅可以解决交流开关合闸过程中冲击电流较大的问题，也同时可以兼顾逆变电感因电流过大产生的开关管应力问题。但交流开关的闭环系统与并网时环路不同，则采用闭环控制环路就需要设计单独的电压环路参数和控制环路，因而，采用闭环控制环路需要考虑不同输入输出条件下环路控制参数的适用性，显然，闭环控制环路下参数的设计难度大，参数设计要求高。
有鉴于此，应当对现有技术进行改进，以解决现有技术下交流开关合闸控制中存在的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够兼顾开环控制方案和闭环控制方案的优点，又可以解决开环控制方案在交流合闸并网时产生较大电感电流从而导致开关管电流应力超标和闭环控制方案对电网环境适应能力弱的问题的并网逆变器交流开关合闸控制方法。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种并网逆变器交流开关合闸控制方法，所述控制方法包括如下步骤：配置微控制处理单元对电网电压和逆变电流进行实时采样的步骤S1；对所述电网电压和逆变电流进行坐标转换，以得到旋转坐标系下的所述电网电压的电压分量和所述逆变电流的电流分量的步骤S2；对所述逆变电流的电流分量经过虚拟阻抗环路获取对应输出电流分量的步骤S3；将所述电网电压的电压分量与所述输出电流分量叠加，以获取所述电网电压的调制波分量的步骤S4；对所述调制波分量进行坐标转换得到多相电网电压调制波，并使得所述多相电网电压调制波经过脉冲宽度调制生成逆变电路驱动的步骤S5；确定交流开关的两端电压的压差在预设范围内，控制所述交流开关合闸的步骤S6。
优选地，所述步骤S2中，对电网电压和和逆变电流进行坐标转换，以得到旋转坐标系下D轴上的电压分量Vd、电流分量Id，以及旋转坐标系下Q轴上的电压分量Vq、电流分量Iq。
进一步优选地，所述步骤S3中，所述逆变电流的电流分量经过虚拟阻抗环路获取对应输出电流分量的步骤包括：将所述电流分量Id、Iq经过阻抗控制器获取输出电流Id*和Iq*的步骤。
再进一步优选地，所述步骤S4中，将所述电网电压的电压分量与所述输出电流分量叠加，以获取所述电网电压的调制波分量的步骤包括：将所述电压分量Vd与所述输出电流Id*叠加得到所述调制波分量Vdm，将所述电压分量Vq与所述输出电流Iq*获取所述调制波分量Vqm的步骤S41；将所述调制波dq分量Vdm、Vqm经过滤波器获取调制波dq分量Vdm*、Vqm*的步骤S42。
又优选地，所述步骤S2中，还包括对所述电压分量和电流分量进行滤波处理的步骤。
又进一步优选地，所述电压分量和电流分量经过滤波处理，则获取滤波后电网电压在dq轴上的分量Vd*和Vq*，以及滤波后逆变电流在dq轴上的分量ldf和lqf，其中，在步骤S3中，将滤波后电流在dq轴上的分量Idf、Iqf经过阻抗控制器获取输出电流Id*和Iq*；在步骤S4中，将所述电网电压的电压分量与所述输出电流分量叠加，以获取所述电网电压的调制波分量的步骤包括：将滤波后电压分量Vd*与所述输出电流Id*叠加得到所述调制波分量Vdm，将滤波后电压分量Vq*与所述输出电流Iq*获取所述调制波分量Vqm的步骤S41；将所述调制波dq分量Vdm、Vqm经过滤波器获取调制波dq分量Vdm*、Vqm*的步骤S42。
再优选地，所述步骤S6中，所述交流开关的两端电压的压差的预设范围在30V至50V的范围内。
再进一步优选地，所述步骤S6中，所述交流开关合闸后，经过预设时间间隔后退出合闸控制环路并关闭逆变电路驱动，其中，所述预设时间间隔配置为不小于所述交流开关的最大飞行时间。
更进一步优选地，关闭逆变电路驱动后，判定三相电路中各相交流开关的两端电压是否在预设范围内。
相应的，本发明还提供了一种基于前述并网逆变器交流开关合闸控制方法的控制电路，所述控制电路包括：采样电路，微控制单元控制该采样电路对交流电网和逆变电路进行采样，获取电网电压和逆变电流；低通滤波器，该低通滤波器对所述电网电压和逆变电流进行低通滤波；虚拟阻抗控制器，所述逆变电流经过该虚拟阻抗控制器，以获取调制波分量；脉冲宽度信号调制器，该脉冲宽度信号调制器与逆变电路连接，并生成所述逆变电路驱动。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明的实施例中是在现有技术交流开关闭合逆变电路工作，在交流开关机器侧产生与并网电网一致的电压后合闸交流开关的方式，并在开环控制的基础上，通过控制逆变电路在逆变侧生成与并网交流电网同幅值、同相位的电压，再吸合交流开关，这样，由于交流开关吸合过程中交流开关两端电压始终很小，则交流开关吸合时不产生冲击电流；
2、由于是建立在开环回路控制的基础上，从而，可以方便得在电路中加入例如虚拟阻抗控制器和便于提高控制电路适应性的滤波器，从而使得控制电路参数设计灵活，控制适应性强，解决了合闸后逆变环路工作时产生较大电感电流导致交流开关寿命减少的技术问题；
3、为提高控制系统对复杂电网、弱电网的适应性，根据机器滤波器特性设定对应的滤波频率和频带，也可以引入并网控制中弱电网下前馈前馈控制策略以提升系统对弱电网的适应能力；
4、为保证系统采样电路的采样质量，还可以增设低通滤波器，这样，对采样电路获取的电网电压和逆变电流进行滤波；
5、对调制波分量进行坐标反转换得到对应多相电网电压调制波，例如，调制波dq分量Vdm*和Vqm*分量进行坐标反转换得到对应的三相调制波Vam*、Vbm*、Vcm*，再将三相调制波经过脉冲宽度调制器控制，从而生成三相逆变桥的逆变电路驱动；再确定此时交流开关的两端电压或者逆变电压与电网电压之间电压差，当压差小于预设范围时候则进行合闸动作。合闸后，经过至少一个交流开关最大飞行时候的间隔后退出交流合闸控制，并同时通过脉冲宽度调制器关闭逆变驱动，再次判断此时各相交流开关的两端电压，当三相交流开关两端电压均处于预设电压压差范围时，也即此时三相的各交流开关实现无冲击电流闭合，这样，实现实际工况下不同批次不同参数的多个交流开关的合闸控制，保障了交流开关使用寿命的同时，降低了冲击电流产生的共模干扰，保证了系统采样驱动等电路的正常运行，提高了系统稳定性。
附图说明
图1为示意图，示出了本发明的一个较佳实施例中所述的并网逆变器交流开关合闸控制电路的等效电路结构；
图2为流程图，示出了本发明的一个较佳实施例中所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法的流程。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明所述的一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
需要说明的是，本发明实施例中所使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”、“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
图1为示意图，示出了本发明的一个较佳实施例中所述的并网逆变器交流开关合闸控制电路的等效电路结构。如图1所示，在本发明的该较佳实施例中，与所述的并网逆变器交流合闸控制电路连接的为逆变电路，按照图纸呈现方向，逆变电路包括左侧的逆变侧和右侧的交流电网侧，其中，逆变电侧包括三相逆变桥构成的逆变电路10、由电感21和补偿电容22构成的交流滤波器20以及三相交流开关30。控制电路包括采样电路，微控制单元(MCU)控制该采样电路对逆变电路的逆变电流以及交流侧的交流电网电压进行采样。对逆变电路的电流采样是根据当前系统采样电流决定的，例如，若当前采样电路采样的是电感电流，则采样电路以及后续电流控制可以是采用电感电流控制；又例如，若当前采样电路采样的是输出电流，则采样电路以及后续电流控制可以是采用输出电流控制，本发明的较佳实施例不应当被具体采样电路以及采样的电流限制。因而，虽然在本发明的该较佳实施例中，是对逆变电路的输出电流进行采样，然而由于实施例不受采样电流限制，则下文为说明方便，对电流的采样对象统称为对逆变电路的逆变电流的采样。
理想状态下，采样过程中设定为不存在干扰，因而无需对采样获取的电网电压和逆变电流进行进一步处理。然而，实际工况下，采样电路难以处于无干扰的环境中，因此在本发明的较佳实施例中，通过引入低通滤波器40(LPF)对采样电路获取的电网电压和逆变电流进行低通滤波，从而降低采样电路受到的干扰。
逆变电流经过虚拟阻抗控制器50，从而获取调制波的对应电流分量，最终将调制波的dq轴分量经过滤波器得到调制波dq轴上的分量，再对调制波在dq轴上的分量进行坐标反转换得到针对多相逆变桥的多相调制波，例如，对调制波在dq轴上的分量进行坐标反转换的到针对三相逆变桥的三相调制波Vam*、Vbm*、Vcm*。
将经过虚拟阻抗控制器50获取的三相调制波经过脉冲宽度调制(PWM)，从而控制逆变电路10中的三相逆变桥，也即生成逆变电路10的驱动。
本发明的较佳实施例所述并网逆变器交流开关合闸控制方法是建立在前述的控制电路上的，在本发明的不同实施例中，交流开关可以是继电器，也可以是其他交流开关(例如接触器)，也即，本发明所述的合闸控制方法适用于多种交流开关的合闸检测，本发明的实施例不应当受交流开关的批次、种类及其自身参数、最大飞行时间等的限制。图2为流程图，示出了本发明的一个较佳实施例中所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法的流程。如图2所示，在本发明的该较佳实施例中，基于前述并网逆变器交流开关合闸控制电路的控制方法包括如下步骤：配置微控制处理单元对电网电压和逆变电流进行实时采样的步骤S1；对所述电网电压和逆变电流进行坐标转换，以得到旋转坐标系下的所述电网电压的电压分量和所述逆变电流的电流分量的步骤S2；对所述逆变电流的电流分量经过虚拟阻抗环路获取对应输出电流分量的步骤S3；将所述电网电压的电压分量与所述输出电流分量叠加，以获取所述电网电压的调制波分量的步骤S4；对所述调制波分量进行坐标转换得到多相电网电压调制波，并使得所述多相电网电压调制波经过脉冲宽度调制生成逆变电路驱动的步骤S5；确定交流开关的两端电压与所述电网电压的压差在预设范围内，控制所述交流开关合闸的步骤S6。
具体地说，参看图1，如前所述，对电路逆变侧逆变电流的检测根据实际系统确定，可以是采样电感电流以电感电流为控制，也可以是采样输出电流以输出电流为控制。设定采样电路对逆变电路的逆变电流进行采样，对交流电网的电网电压进行采样。而后，构筑坐标系并对电网电压和逆变电流进行坐标系变换，获得电网电压和逆变电流在dq轴上的分量，分别为Vd、Vq、Id以及Iq。
将逆变电流在dq轴上的分量Id和Iq经过虚拟阻抗控制器获取对应的输出电流Id*和Iq*。在一种理想情况下，若采样电路不存在干扰，则直接将电网电压在dq轴上的分量与对应的输出电流Id*和Iq*进行叠加，也即是，将电压分量Vd与所述输出电流Id*叠加得到调制波分量Vdm，将电压分量Vq与输出电流Iq*获取调制波分量Vqm；而后，将调制波dq分量Vdm、Vqm经过滤波器获取调制波dq分量Vdm*、Vqm*。然而，考虑到实际工况下采样电路难免受到干扰而产生偏差，则在本发明的该较佳实施例中，对电网电压在dq轴上的分量也进行滤波处理，从而获取滤波后电网电压在dq轴上的分量Vd*和Vq*，以及滤波后逆变电流在dq轴上的分量ldf和lqf，接着对滤波后逆变电流在dq轴上的分量ldf和lqf经过虚拟阻抗控制器，获取输出电流Id*和Iq*。则将电压分量和电流分量叠加的过程变成将滤波后电网电压在dq轴上的分量Vd*和Vq*与输出电流Id*和Iq*进行叠加，也即是，将滤波后电压分量Vd*与所述输出电流Id*叠加得到所述调制波分量Vdm，将滤波后电压分量Vq*与所述输出电流Iq*获取所述调制波分量Vqm；再将所述调制波dq分量Vdm、Vqm经过滤波器获取调制波dq分量Vdm*、Vqm*。在本发明的较佳实施例中，引入滤波器是为了提升系统对弱电网的适应能力，例如，在该实施例中，选用IIR带阻滤波器，其传递函数满足：
G(s)＝(S2+ω2)/(S2+√2*ωS*S+ωS 2)；其中，
ωS＝2*π*fc，fc为IIR带阻滤波器滤波频率(例如2000Hz)，根据系统实际采样频率获得传递函数G(s)的Z变换表达式，从而引入数字控制。
对Vdm*和Vqm*进行坐标范转换成与三相对应的三相调制波Vam*、Vbm*、Vcm*。再将三相调制波经过脉冲宽度调制控制，并输出三相逆变桥的驱动。
对交流开关两端电压或逆变电压与电网电压确定交流开关两端电压的压差，例如，线电压为400V，即电网相电压为230左右的系统中，判断交流合闸的预设范围可以为30V至50V的范围内。当确定合闸前交流开关两端电压或逆变电压与电网电压之间的压差处于预设范围内后进行合闸动作。
而后，至少经过一个不小于交流开关最大飞行时间的时间间隔，关闭三相逆变桥的驱动。此时，若判定三相电路中各相交流开关的两端电压都在预设范围(30v至50V的范围)内，则三相中的各交流开关实现无冲击电流闭合。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明的实施例中是在现有技术交流开关闭合逆变电路工作，在交流开关机器侧产生与并网电网一致的电压后合闸交流开关的方式，并在开环控制的基础上，通过控制逆变电路在逆变侧生成与并网交流电网同幅值、同相位的电压，再吸合交流开关，这样，由于交流开关吸合过程中交流开关两端电压始终很小，则交流开关吸合时不产生冲击电流；
2、由于是建立在开环回路控制的基础上，从而，可以方便得在电路中加入例如虚拟阻抗控制器和便于提高控制电路适应性的滤波器，从而使得控制电路参数设计灵活，控制适应性强，解决了合闸后逆变环路工作时产生较大电感电流导致交流开关寿命减少的技术问题；
3、为提高控制系统对复杂电网、弱电网的适应性，根据机器滤波器特性设定对应的滤波频率和频带，也可以引入并网控制中弱电网下前馈前馈控制策略以提升系统对弱电网的适应能力；
4、为保证系统采样电路的采样质量，还可以增设低通滤波器，这样，对采样电路获取的电网电压和逆变电流进行滤波；
5、对调制波分量进行坐标反转换得到对应多相电网电压调制波，例如，调制波dq分量Vdm*和Vqm*分量进行坐标反转换得到对应的三相调制波Vam*、Vbm*、Vcm*，再将三相调制波经过脉冲宽度调制器控制，从而生成三相逆变桥的逆变电路驱动；再确定此时交流开关的两端电压或者逆变电压，与电网电压之间电压差，当压差小于预设范围时候则进行合闸动作。合闸后，经过至少一个交流开关最大飞行时候的间隔后退出交流合闸控制，并同时通过脉冲宽度调制器关闭逆变驱动，再次判断此时各相交流开关的两端电压，当三相交流开关两端电压均小于预设电压时，也即此时三相的各交流开关实现无冲击电流闭合，这样，实现实际工况下不同批次不同参数的多个交流开关的合闸控制，保障了交流开关使用寿命的同时，降低了冲击电流产生的共模干扰，保证了系统采样驱动等电路的正常运行，提高了系统稳定性。
以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
配置微控制处理单元对电网电压和逆变电流进行实时采样的步骤S1；
对所述电网电压和逆变电流进行坐标转换，以得到旋转坐标系下的所述电网电压的电压分量和所述逆变电流的电流分量的步骤S2；
对所述逆变电流的电流分量经过虚拟阻抗环路获取对应输出电流分量的步骤S3；
将所述电网电压的电压分量与所述输出电流分量叠加，以获取所述电网电压的调制波分量的步骤S4；
对所述调制波分量进行坐标转换得到多相电网电压调制波，并使得所述多相电网电压调制波经过脉冲宽度调制生成逆变电路驱动的步骤S5；
确定交流开关的两端电压压差在预设范围内，控制所述交流开关合闸的步骤S6。
2.根据权利要求1所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，对电网电压和和逆变电流进行坐标转换，以得到旋转坐标系下D轴上的电压分量Vd、电流分量Id，以及旋转坐标系下Q轴上的电压分量Vq、电流分量Iq。
3.根据权利要求2所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述逆变电流的电流分量经过虚拟阻抗环路获取对应输出电流分量的步骤包括：
将所述电流分量Id、Iq经过阻抗控制器获取输出电流Id*和Iq*的步骤。
4.根据权利要求3所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，将所述电网电压的电压分量与所述输出电流分量叠加，以获取所述电网电压的调制波分量的步骤包括：
将所述电压分量Vd与所述输出电流Id*叠加得到所述调制波分量Vdm，将所述电压分量Vq与所述输出电流Iq*获取所述调制波分量Vqm的步骤S41；
将所述调制波dq分量Vdm、Vqm经过滤波器获取调制波dq分量Vdm*、Vqm*的步骤S42。
5.根据权利要求2所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，还包括对所述电压分量和电流分量进行滤波处理的步骤。
6.根据权利要求5所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，所述电压分量和电流分量经过滤波处理，则获取滤波后电网电压在dq轴上的分量Vd*和Vq*，以及滤波后逆变电流在dq轴上的分量ldf和lqf，其中，
在步骤S3中，将滤波后电流在dq轴上的分量Idf、Iqf经过阻抗控制器获取输出电流Id*和Iq*；
在步骤S4中，将所述电网电压的电压分量与所述输出电流分量叠加，以获取所述电网电压的调制波分量的步骤包括：
将滤波后电压分量Vd*与所述输出电流Id*叠加得到所述调制波分量Vdm，将滤波后电压分量Vq*与所述输出电流Iq*获取所述调制波分量Vqm的步骤S41；
将所述调制波dq分量Vdm、Vqm经过滤波器获取调制波dq分量Vdm*、Vqm*的步骤S42。
7.根据权利要求1所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述交流开关的两端电压的压差的预设范围在30V至50V的范围内。
8.根据权利要求7所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述交流开关合闸后，经过预设时间间隔后退出合闸控制环路并关闭逆变电路驱动，其中，
所述预设时间间隔配置为不小于所述交流开关的最大飞行时间。
9.根据权利要求8所述的并网逆变器交流开关合闸控制方法，其特征在于，关闭逆变电路驱动后，判定三相电路中各相交流开关的两端电压是否在预设范围内。
10.一种基于权利要求1至9所述的并网逆变器交流开关合闸控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：
采样电路，微控制单元控制该采样电路对交流电网和逆变电路进行采样，获取电网电压和逆变电流；
低通滤波器，该低通滤波器对所述电网电压和逆变电流进行低通滤波；
虚拟阻抗控制器，所述逆变电流经过该虚拟阻抗控制器，以获取调制波分量；
脉冲宽度信号调制器，该脉冲宽度信号调制器与逆变电路连接，并生成所述逆变电路驱动。
CN202010776644.5A 2020-08-05 2020-08-05 一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路 Active CN111835035B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010776644.5A CN111835035B (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010776644.5A CN111835035B (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111835035A true CN111835035A (zh) 2020-10-27
CN111835035B CN111835035B (zh) 2024-06-14

Family

ID=72919358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010776644.5A Active CN111835035B (zh) 2020-08-05 2020-08-05 一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111835035B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114460866A (zh) * 2021-12-27 2022-05-10 西门子工厂自动化工程有限公司 主回路的信号控制方法、装置和计算机可读介质
WO2023030027A1 (zh) * 2021-08-31 2023-03-09 华为数字能源技术有限公司 一种功率转换器控制方法、控制装置及计算机存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103414207A (zh) * 2013-07-15 2013-11-27 中国科学院电工研究所 一种基于下垂控制的平滑切换方法
JP2015015778A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 富士電機株式会社 系統連系用電力変換システム
CN204179680U (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 国网上海市电力公司 一种储能变流器并离网无缝切换控制装置
CN106961118A (zh) * 2017-03-24 2017-07-18 江苏固德威电源科技股份有限公司 兼具pid效应抑制及修复功能的控制装置和控制方法
CN108365628A (zh) * 2018-03-12 2018-08-03 江苏固德威电源科技股份有限公司 三相光伏并网逆变器无冲击电流并网控制方法
CN212366845U (zh) * 2020-08-05 2021-01-15 固德威电源科技(广德)有限公司 一种并网逆变器交流开关合闸控制电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015015778A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 富士電機株式会社 系統連系用電力変換システム
CN103414207A (zh) * 2013-07-15 2013-11-27 中国科学院电工研究所 一种基于下垂控制的平滑切换方法
CN204179680U (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 国网上海市电力公司 一种储能变流器并离网无缝切换控制装置
CN106961118A (zh) * 2017-03-24 2017-07-18 江苏固德威电源科技股份有限公司 兼具pid效应抑制及修复功能的控制装置和控制方法
CN108365628A (zh) * 2018-03-12 2018-08-03 江苏固德威电源科技股份有限公司 三相光伏并网逆变器无冲击电流并网控制方法
CN212366845U (zh) * 2020-08-05 2021-01-15 固德威电源科技(广德)有限公司 一种并网逆变器交流开关合闸控制电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023030027A1 (zh) * 2021-08-31 2023-03-09 华为数字能源技术有限公司 一种功率转换器控制方法、控制装置及计算机存储介质
CN114460866A (zh) * 2021-12-27 2022-05-10 西门子工厂自动化工程有限公司 主回路的信号控制方法、装置和计算机可读介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN111835035B (zh) 2024-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2390997A2 (en) Variable frequency drive and methods for filter capacitor fault detection
CN111835035B (zh) 一种并网逆变器交流开关合闸控制方法及控制电路
CN105144534B (zh) 逆变器同步
CN106685252A (zh) 一种基于虚拟同步机的三相四臂逆变器控制方法及系统
CN108123592A (zh) 用于功率变流器母线电容的放电控制方法
CN108847676B (zh) 一种基于Boost升压电路的低电压穿越控制方法
CN106788105A (zh) 一种变频切换工频的方法、变频器及电力切换系统
CN111245277A (zh) 并网逆变器启动方法、光伏发电系统及终端设备
CN212366845U (zh) 一种并网逆变器交流开关合闸控制电路
CN111509732A (zh) 具有容错功能的多电平拓扑无功补偿装置及补偿方法
CN103401266A (zh) 一种实现逆变器并网/离网无缝切换的装置及方法
CN109752648B (zh) 一种有载分接开关切换电弧能量在线监测方法及装置
US10826383B2 (en) Power conversion device
CN113078806B (zh) 一种逆变器输出继电器吸合冲击电流的抑制方法及装置
CN113359671B (zh) 一种交流电机控制器的安全运行控制系统
WO2021109555A1 (zh) 一种高压变频器变频切换工频的控制系统及控制方法
CN108375730B (zh) 基于变流器结构的低电压穿越测试系统及方法
CN102636760B (zh) 一种链式逆变系统链节老化测试方法
CN217332661U (zh) 变频器老化加载装置
CN116243096B (zh) 用于弱电网大功率电力变换装置的测试电路及其控制方法
CN113659447B (zh) 一种同相供电装置串联侧电压采样极性自动校正方法
Nguyen et al. Estimation of ESR in the DC-link capacitors of AC motor drive systems with a front-end diode rectifier
CN113036810B (zh) 一种光伏并网逆变器零电压穿越的锁相控制方法及装置
CN216929593U (zh) 一种基于双涡流式快速断路器的双驱抗晃装置
CN111030078B (zh) 一种直流电网接地装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant