CN113765421A - 逆变器母线电压调整方法、装置、控制器及存储介质 - Google Patents

逆变器母线电压调整方法、装置、控制器及存储介质 Download PDF

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CN113765421A CN202010468711.7A CN202010468711A CN113765421A CN 113765421 A CN113765421 A CN 113765421A CN 202010468711 A CN202010468711 A CN 202010468711A CN 113765421 A CN113765421 A CN 113765421A
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Abstract

本发明公开了一种逆变器母线电压调整方法、装置、控制器及存储介质。所述方法包括：获取逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流；基于逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流，获取母线电压估算值；对母线电压估算值进行调整处理，确定目标母线电压；基于目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使输出母线电压与目标母线电压一致。本发明的技术方案对逆变器的输出母线电压进行调整到与目标母线电压一致，得到准确且合理的输出母线电压能够稳定输出，提高逆变器逆变效率。

Description

逆变器母线电压调整方法、装置、控制器及存储介质
技术领域
本发明涉及逆变器领域，尤其涉及一种逆变器母线电压调整方法、装置、控制器及存储介质。
背景技术
在光伏发电或储能系统中，并网逆变器通常采用两级结构，前级为DC/DC变换器，后级为逆变电路。DC/DC变换器需要将根据预设母线电压参考值将输出母线电压控制在逆变电路所需要的电压之上，逆变电路才能将输出母线电压输出到电网上，但过高的输出母线电压会使并网逆变器的效率降低。
现有技术中，VBUS＝Vmax+α(Vout)+β(Iout)，其中VBUS为母线电压估算值，Vmax为电网峰值电压，Vout为电网电压，Iout为逆变输出电流，α(Vout)为电网电压增量，β(Iout)为逆变输出电流增量，若电网电压为直流时，电网电压峰值即为电网电压，若电网电压为交流时，电网电压峰值为电网电压值与1.414的乘积。逆变器工作时，随着电网电压Vout和逆变输出电流Iout的变化，实时调整母线电压估算值VBUS，获得母线电压估算值VBUS＝Vmax+α(Vout)+β(Iout)。
现有技术仅考虑电网电压值Vout和并网电流值Iout的变化对输出母线电压的影响，未考虑到后级逆变电路最大占空比等因素，对输出母线电压的估算适用范围较窄，当逆变器最大占空比设置改变时，无法得到准确、合理的输出母线电压，可能会使逆变波形产生畸变，从而降低逆变效率。
发明内容
本发明实施例提供一种逆变器母线电压调整方法、装置、控制器及存储介质，以解决无法得到准确且合理的输出母线电压，降低逆变器逆变效率问题。
一种逆变器母线电压调整方法，包括：
获取逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流；
基于所述逆变器最大占空比、所述电网峰值电压和所述逆变输出电流，获取母线电压估算值；
对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压；
基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。
进一步地，所述基于所述逆变器最大占空比、所述电网峰值电压和所述逆变输出电流，获取母线电压估算值，包括：
采用母线电压估算公式对所述逆变器最大占空比、所述电网峰值电压和所述逆变输出电流进行计算，获取母线电压估算值，其中，所述母线电压估算公式为Ubus＝(a/m)*(Umax+bIout)+c，其中，m为逆变器最大占空比，a为逆变器最大占空比的修正系数，Umax为电网峰值电压，Iout为逆变输出电流，b为逆变输出电流的调节系数，c为母线电压的修正系数。
进一步地，所述对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
对所述母线电压估算值进行防抖处理，确定当前时刻的目标母线电压。
进一步地，所述对所述母线电压估算值进行防抖处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
基于当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的目标母线电压，获取估算电压变化值；
若所述估算电压变化值为负值，则所述母线电压估算值对应的变化状态为下降状态，基于所述估算电压变化值的绝对值与预设电压变化值的比较结果，确定当前时刻的目标母线电压；
若所述估算电压变化值为正值，则所述母线电压估算值对应的变化状态为上升状态，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
进一步地，所述基于所述估算电压变化值的绝对值与预设电压变化值的比较结果，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
若所述估算电压变化值的绝对值小于预设电压变化值，则将上一时刻的目标母线电压确定为当前时刻的目标母线电压；
若所述估算电压变化值的绝对值大于预设电压变化值，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
进一步地，所述对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，还包括：
对所述母线电压估算值进行限值处理，确定当前时刻的目标母线电压。
进一步地，所述对所述母线电压估算值进行限值处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
若所述母线电压估算值小于母线电压下限值，则将所述母线电压下限值确定为当前时刻的目标母线电压；
若所述母线电压估算值大于母线电压上限值，则将所述母线电压上限值确定为当前时刻的目标母线电压；
若所述母线电压估算值在所述母线电压下限值与所述母线电压上限值之间，则将所述母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
一种逆变器母线电压调整装置，包括：
获取模块，用于获取逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流；
电压估算模块，用于基于所述逆变器最大占空比、所述电网峰值电压和所述逆变输出电流，获取母线电压估算值；
电压调整处理模块，用于对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压；
调节执行模块，用于基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使所述输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。
一种逆变器控制器，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逆变器控制器程序，所述处理器执行所述逆变器控制器程序时实现上述逆变器母线电压调整方法。
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逆变器控制器程序，所述逆变器控制器程序被处理器执行时实现上述逆变器母线电压调整方法。
上述逆变器母线电压调整方法、装置、逆变器控制器及存储介质，逆变器控制器可以基于逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流，获取母线电压估算值，对母线电压估算值进行动态分析与实时调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，再基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。目的是使逆变器控制器对逆变器的输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，能够精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率，合理、稳定输出的输出母线电压，提高逆变器逆变效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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是本发明一实施例中逆变器母线电压调整方法的一流程图；
图2是本发明一实施例中逆变器母线电压调整方法的另一流程图；
图3是本发明一实施例中逆变器母线电压调整方法的另一流程图；
图4是本发明一实施例中逆变器母线电压调整方法的另一流程图；
图5是本发明一实施例中逆变器母线电压调整装置的一示意图；
图6是本发明一实施例中逆变器控制器的一示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例提供一种逆变器母线电压调整方法，该方法可以应用在逆变器控制器中，逆变器控制器可以基于逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流，获取母线电压估算值，对母线电压估算值进行动态分析与实时调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，再基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。目的是使逆变器控制器对逆变器的输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，能够精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率，能够合理、稳定输出的输出母线电压，提高逆变器逆变效率。
在一实施例中，如图1所示，提供一种逆变器母线电压调整方法，以该方法应用在逆变器控制器为例进行说明，包括如下步骤：
S10：获取逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流。
其中，逆变器最大占空比为逆变器输出波形的参数，通过用户自定义设置。电网峰值电压为逆变器外接电网的峰值电压，可以通过逆变器获取的电网有效电压确定。该电网有效电压为逆变器外接电网的有效电压，需要说明的是，当外接电网为直流电时，电网峰值电压等于电网有效电压；当外接电网为交流电时，电网峰值电压等于电网有效电压与
Figure BDA0002513557320000061
的乘积，即电网峰值电压≈电网有效电压*1.414。逆变输出电流为逆变器输出的电流。
本示例中，逆变器控制器获取用户输入的逆变器最大占空比，并实时采集电网峰值电压和逆变输出电流，以使逆变器控制器可以根据实时获取的逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流进行后续的电压调整处理。可以理解地，逆变器控制器能够通过实时获取可靠、准确的逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流等参数，提高逆变器母线电压调整方法的可靠性。
S20：基于逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流，获取母线电压估算值。
其中，母线电压估算值为通过对逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流进行计算，得到对逆变器的输出母线电压进行估算的估算值。可以理解地，可以基于母线电压估算值，为逆变器控制器根据母线电压估算值对逆变器的输出母线电压进行准确且可靠调整的基础。
需要说明的是，当获取的逆变器最大占空比和电网峰值电压保持不变时，根据实时获取的逆变输出电流，对母线电压估算值进行动态调整。当获取的逆变器最大占空比和逆变输出电流保持不变时，根据实时获取的电网峰值电压，对母线电压估算值进行动态调整。当电网峰值电压和逆变输出电流保持不变时，可以根据实时获取的逆变器最大占空比，对母线电压估算值进行动态调整。
S30：对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压。
其中，当前时刻的目标母线电压为对输出母线电压调整的参考电压。
可以理解地，基于逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流，获取对输出母线电压进行估算的母线电压估算值。为了使输出母线电压稳定、合理的输出。因此，对母线电压估算值进行动态分析与实时调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，目的是使逆变器控制器对逆变器的输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，能够合理、稳定输出的输出母线电压，提高逆变器逆变效率。
S40：基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。
其中，DC/DC变换器为逆变器中对电压进行升压或降压的器件。
具体地，DC/DC变换器对当前时刻的目标母线电压和输出母线电压进行比较，得到当前时刻的目标母线电压与输出母线电压之间的电压差值，并将当前时刻的目标母线电压与输出母线电压之间的电压差值反馈到逆变器控制器。进一步地，逆变器控制器根据当前时刻的目标母线电压与输出母线电压之间的电压差值，对DC/DC变换器的占空比进行调节，从而达到使输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致的目的，使得输出母线电压能够稳定输出。
在本实施例中，逆变器控制器可以基于逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流，获取母线电压估算值，对母线电压估算值进行动态分析与实时调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，再基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。目的是使逆变器控制器对逆变器的输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，能够精确调整逆变器母线电压从而提高并网效率，能够合理、稳定输出的输出母线电压，提高逆变器逆变效率。
在一实施例中，步骤S20中，基于逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流，获取母线电压估算值，包括：采用母线电压估算公式对逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流进行计算，获取母线电压估算值，其中，母线电压估算公式为Ubus＝(a/m)*(Umax+bIout)+c，其中，m为逆变器最大占空比，a为逆变器最大占空比的修正系数，Umax为电网峰值电压，Iout为逆变输出电流，b为逆变输出电流的调节系数，c为母线电压的修正系数。
其中，Ubus为母线电压估算值，Umax为电网峰值电压，Iout为逆变输出电流。逆变器最大占空比的修正系数a、逆变输出电流的调节系数b和母线电压的修正系数c为用户自定义设置的参数。逆变器最大占空比的修正系数a用于修正逆变器最大占空比。逆变输出电流的调节系数b用于计算逆变输出电流对应的母线电压增量。母线电压的修正系数c用于修正母线电压估算值，使母线电压估算值更贴近于输出母线电压。
具体地，基于实时获取的逆变器最大占空比Umax、电网峰值电压Umax和逆变输出电流Iout。由母线电压估算公式Ubus＝(a/m)*(Umax+bIout)+c，Ubus＝(a/m)*Umax+(a/m)*bIout+c可知，母线电压估算值由(a/m)*Umax、(a/m)*bIout和c组成。可以理解地，当获取的逆变器最大占空比m和电网峰值电压Umax保持不变时，逆变输出电流Iout改变时，根据ΔUbus＝(a/m)*b*ΔIout，对母线电压估算值进行动态调整。当获取的逆变器最大占空比m和逆变输出电流Iout保持不变时，根据ΔUbus＝(a/m)*ΔUmax，对母线电压估算值进行动态调整。当获取的逆变器最大占空比m改变时，变成k时，根据Ubus＝(a/k)*(Umax+bIout)，对母线电压估算值进行动态调整。其中，ΔUbus当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的母线电压估算值的差值，ΔIout为当前时刻的逆变输出电流和上一时刻的逆变输出电流的差值，ΔUmax当前时刻的电网峰值电压和上一时刻的电网峰值电压的差值，k为逆变器最大占空比m改变后的逆变器最大占空比。
作为一示例，可以取逆变器最大占空比m为0.96，逆变器最大占空比的修正系数a为1，逆变输出电流的调节系数b为0.5，母线电压的修正系数c为3，以上取值只为说明原理，具体值可根据实际情况进行设置。当电网峰值电压Umax为320V，逆变输出电流Iout为20A，可计算得到Ubus＝(1/0.96)*(320+0.5*20)+3＝346.75V。
当前时刻与上一时刻都相等的逆变器最大占空比m为0.96、电网峰值电压Umax为320V，逆变输出电流Iout从上一时刻的20A变化到当前时刻的40A时，根据ΔUbus＝(a/m)*b*ΔIout，ΔUbus＝(1/0.96)*0.5*(40－20)＝10.42V。根据ΔUbus＝10.42V，对Ubus＝346.75V进行调整，调整后的母线电压估算值为ΔUbus+Ubus＝357.17V。
当前时刻与上一时刻都相等的逆变器最大占空比m为0.96、逆变输出电流Iout为20A，电网峰值电压Umax从上一时刻的320V变化到到当前时刻的300V时，根据ΔUbus＝(a/m)*ΔUmax，ΔUbus＝(1/0.96)*(300－320)＝－20.83V。根据ΔUbus＝－20.83V，对Ubus＝346.75V进行调整，调整后的母线电压估算值为ΔUbus+Ubus＝325.92V。
当前时刻与上一时刻都相等的电网峰值电压Umax为320V，逆变输出电流Iout为20A，逆变器最大占空比m从0.96改变为k＝0.90时，母线电压估算值为Ubus＝(a/k)*(Umax+bIout)，Ubus＝(1/0.90)*(320+0.5*20)＝366.67V。
在本实施例中，当逆变器控制器获取的逆变器最大占空比m和电网峰值电压Umax保持不变时，逆变输出电流Iout改变时，根据ΔUbus＝(a/m)*b*ΔIout，对母线电压估算值进行动态调整。当获取的逆变器最大占空比m和逆变输出电流Iout保持不变时，根据ΔUbus＝(a/m)*ΔUmax，对母线电压估算值进行动态调整。当获取的逆变器最大占空比m改变时，变成k时，根据Ubus＝(a/k)*(Umax+bIout)，对母线电压估算值进行动态调整。逆变器控制器根据母线电压估算值对输出母线电压进行调整，进而保护输出母线电压的波形不发生畸变或保证输出母线电压最佳效率。
在一实施例中，步骤S30中，基于母线电压估算值，对输出母线电压进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：对母线电压估算值防抖处理，确定当前时刻的目标母线电压。
其中，对母线电压估算值进行防抖处理是指当母线电压估算值上升或下降的频率或幅度过大时，使母线电压估算值根据一个稳定的电压值稳定输出，即防止输出母线电压跳动频率或幅度过大的处理过程。
具体地，逆变器控制器通过母线电压估算值对输出母线电压进行防抖处理，具体是通过对实时母线电压估算值的上升或下降的频率或幅度进行分析，可以分析输出母线电压的上升或下降的频率或幅度。进一步地，根据母线电压估算值上升或下降的频率或幅度，确定当前时刻的目标母线电压，目的是使逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，使得输出母线电压能够稳定输出。
在本实施例中，逆变器控制器根据母线电压估算值上升或下降的频率或幅度，确定当前时刻的目标母线电压，目的是使逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致。进一步地，逆变器控制器根据当前时刻的目标母线电压，对输出母线电压进行防抖处理，使得输出母线电压能够稳定输出。
在一实施例中，如图2所示，对母线电压估算值进行防抖处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
S311：基于当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的目标母线电压，获取估算电压变化值。
其中，当前时刻与上一时刻为两个相邻的时间点。估算电压变化值为经过两个相邻的时间点，当前时刻的母线电压估算值与上一时刻的目标母线电压的差值。
具体地，基于当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的目标母线电压，将当前时刻的母线电压估算值减去上一时刻的目标母线电压，得到当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的目标母线电压的差值，根据当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的目标母线电压的差值，获取估算电压变化值。
作为一示例，上一时刻的目标母线电压为Ubus1，当前时刻的母线电压估算值为Ubus2，则估算电压变化值ΔUbus＝Ubus2-Ubus1。
S312：若估算电压变化值为负值，则母线电压估算值对应的变化状态为下降状态，基于估算电压变化值的绝对值与预设电压变化值的比较结果，确定当前时刻的目标母线电压。
其中，预设电压变化值为用户自定义设置的参数，用于作为估算电压变化值进行比较的参数。当前时刻的目标母线电压为由上一时刻的目标母线电压经过两个相邻的时间点得到的电压。比较结果为输出母线电压对应的估算电压变化值与预设电压变化值进行比较得到的结果。
具体地，若当前时刻的母线电压估算值小于上一时刻的目标母线电压，当前时刻的母线电压估算值减去上一时刻的目标母线电压，估算电压变化值为负值。此时，实时获取的母线电压估算值对应的变化状态为下降状态，对应地，母线电压估算值对应的输出母线电压的变化状态也为下降状态。为了防止输出母线电压频繁跳动，从而影响逆变器性能，将输出母线电压对应的估算电压变化值与预设电压变化值进行比较，得到比较结果。再基于比较结果，确定当前时刻的目标母线电压，使逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，使得输出母线电压能够稳定输出，进而保护输出母线电压的波形不频繁跳动。
S313：若估算电压变化值为正值，则母线电压估算值对应的变化状态为上升状态，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
具体地，若当前时刻的母线电压估算值大于上一时刻的目标母线电压，当前时刻的母线电压估算值减去上一时刻的目标母线电压，估算电压变化值为正值。此时，实时获取的母线电压估算值对应的变化状态为上升状态，对应地，母线电压估算值对应的输出母线电压的变化状态也为上升状态。当输出母线电压在上升状态时，为了保持输出母线电压的输出效率，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压，使输出母线电压持续输出上升的电压，使得逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，保证了输出母线电压的输出效率。
在本实施例中，逆变器控制器基于当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的目标母线电压，获取估算电压变化值，当估算电压变化值为负值时，根据母线电压估算值对应的变化状态为下降状态来确定输出母线电压的变化状态为下降状态，基于估算电压变化值的绝对值与预设电压变化值的比较结果，确定当前时刻的目标母线电压，使得逆变器控制器基于当前时刻的目标母线电压调整输出母线电压，使得输出母线电压能够稳定输出，进而保护输出母线电压的波形不发生频繁跳动。当估算电压变化值为正值时，根据母线电压估算值对应的变化状态为上升状态来确定输出母线电压的变化状态为上升状态，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压，使输出母线电压持续输出上升的电压，使得逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，保证逆变波形不发生畸变。
在一实施例中，如图3所示，步骤S312中，基于估算电压变化值的绝对值与预设电压变化值的比较结果，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
S3121：若估算电压变化值的绝对值小于或等于预设电压变化值，则将上一时刻的目标母线电压确定为当前时刻的目标母线电压。
具体地，当估算电压变化值的绝对值小于或等于预设电压变化值，则将上一时刻的目标母线电压确定为当前时刻的目标母线电压，使逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，使得输出母线电压能够稳定输出，进而保证输出母线电压的波形不发生频繁跳动。
作为一示例，上一时刻的目标母线电压为Ubus1，当前时刻的母线电压估算值为Ubus2，则估算电压变化值的绝对值为ΔUbus＝|Ubus2-Ubus1|，预设电压变化值为ΔUset，当ΔUbus≤ΔUset<ΔUset，则将Ubus1确定为当前时刻的目标母线电压。
作为一示例，当估算电压变化值的绝对值大于上一时刻的目标母线电压与预设电压变化值的差值，且小于上一时刻的目标母线电压时，可以理解地，母线电压估算值对应的输出母线电压在上一时刻的目标母线电压与预设电压变化值的差值，与上一时刻的目标母线电压之间频繁跳变时，将上一时刻的目标母线电压确定为当前时刻的目标母线电压，使得输出母线电压能够稳定输出，进而保证输出母线电压的波形不发生频繁跳动。例如，上一时刻的目标母线电压为Ubus1，当前时刻的母线电压估算值为Ubus2，则估算电压变化值的绝对值为ΔUbus＝|Ubus2-Ubus1|，预设电压变化值为ΔUset，当(Ubus1－ΔUset)<ΔUbus≦Ubus1时，则将Ubus1确定为当前时刻的目标母线电压。
S3122：若估算电压变化值的绝对值大于预设电压变化值，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
具体地，当估算电压变化值的绝对值大于预设电压变化值，可以理解地，此时，估算电压变化值的绝对值已经超出预设电压变化值的范围，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压，使得母线电压输出更为合理，提高逆变器效率，改善逆变波形。
作为一示例，上一时刻的目标母线电压为Ubus1＝330V，当前时刻的母线电压估算值为Ubus2＝310V，则估算电压变化值的绝对值为ΔUbus＝|Ubus2-Ubus1|＝|310-330|＝20V，预设电压变化值为ΔUset＝1。ΔUbus>ΔUset，将Ubus2＝310V确定为当前时刻的目标母线电压。
在本实施例中，当估算电压变化值的绝对值小于预设电压变化值时，将上一时刻的目标母线电压确定为当前时刻的目标母线电压；当估算电压变化值的绝对值大于预设电压变化值，将母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压，使得母线电压输出更为合理，提高逆变器效率，改善逆变波形。
在一实施例中，步骤S30中，基于母线电压估算值，对输出母线电压进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，还包括：基于母线电压估算值，对输出母线电压进行限值处理，确定当前时刻的目标母线电压。
其中，对输出母线电压进行限值处理是指当输出母线电压太大或太小的时，使输出母线电压维持在预设的电压范围内，防止输出母线电压过高损坏器件或输出母线电压过低系统出现异常大电流。
具体地，逆变器控制器通过母线电压估算值对输出母线电压进行估算，通过对实时获取的母线电压估算值的大小进行分析，可以分析输出母线电压的大小。进一步地，根据母线电压估算值的大小，对过高或过低的母线电压估算值进行限制处理，确定当前时刻的目标母线电压，目的是使逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，防止输出母线电压过高损坏器件或输出母线电压过低系统出现异常大电流。
在本实施例中，逆变器控制器通过对实时获取的母线电压估算值的大小进行分析，可以分析输出母线电压的大小，根据母线电压估算值的大小，对过高或过低的母线电压估算值进行限制处理，确定当前时刻的目标母线电压，目的是使逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，防止输出母线电压过高损坏器件或输出母线电压过低系统出现异常大电流。
在一实施例中，如图4所示，步骤S30中，基于母线电压估算值，对输出母线电压进行限值处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
S321：若母线电压估算值小于母线电压下限值，则将母线电压下限值确定为当前时刻的目标母线电压。
其中，母线电压下限值为用户自定义设置的电压值，用于对过小的母线电压估算值进行限制处理。
具体地，由P＝U*I可知，当逆变器功率不变时，较低的输出母线电压会导致较大的直流侧电流，为防止出现异常大电流，当母线电压估算值小于母线电压下限值时，将母线电压下限值确定为当前时刻的目标母线电压，使逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，防止输出母线电压过低系统出现异常大电流。
作为一示例，母线电压估算值为Ubus，母线电压下限值为Udownlimit。当Ubus<Udownlimit时，将母线电压下限值Udownlimit确定为当前时刻的目标母线电压。
S322：若母线电压估算值大于母线电压上限值，则将母线电压上限值确定为当前时刻的目标母线电压。
其中，母线电压下限值为用户自定义设置的电压值，用于对过大的母线电压估算值进行限制处理。
具体地，为了防止过高的输出母线电压损坏器件，当母线电压估算值大于母线电压上限值，将母线电压上限值确定为当前时刻的目标母线电压，使逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，防止输出母线电压过高损坏器件。
作为一示例，母线电压估算值为Ubus，母线电压上限值为Uuplimit。当Ubus>Uuplimit时，将母线电压上限值Uuplimit确定为当前时刻的目标母线电压。
S323：若母线电压估算值在母线电压下限值与母线电压上限值之间，则将母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
具体地，当母线电压估算值在母线电压下限值与母线电压上限值之间时，不会存在输出母线电压过高损坏器件或输出母线电压过低系统出现异常大电流的可能，直接将母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压，使得逆变器控制器对输出母线电压进行调整到与当前时刻的目标母线电压一致，保证了输出母线电压的输出效率。
作为一示例，母线电压估算值为Ubus，母线电压上限值为Uuplimit，母线电压下限值为Udownlimit。当Uuplimit>Ubus>Udownlimit时，将母线电压估算值Ubus确定为当前时刻的目标母线电压。
在本实施例中，逆变器控制器在母线电压估算值小于母线电压下限值时，将母线电压下限值确定为当前时刻的目标母线电压；在母线电压估算值大于母线电压上限值，将母线电压上限值确定为当前时刻的目标母线电压；母线电压上限值和母线电压下限值用于确保当前时刻的目标母线电压在合理的范围内，保证系统可靠性。
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。
在一实施例中，提供一种逆变器母线电压调整装置，该逆变器母线电压调整装置与上述实施例中逆变器母线电压调整方法一一对应。如图5所示，该逆变器母线电压调整装置包括获取模块10、电压估算模块20、电压调整处理模块30和调节执行模块40。各功能模块详细说明如下：
获取模块10，用于获取逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流；
电压估算模块20，用于基于逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流，获取母线电压估算值；
电压调整处理模块30，用于对母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压；
调节执行模块40，用于基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。
进一步地，电压估算模块20包括：
估算公式子模块，用于采用母线电压估算公式对逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流进行计算，获取母线电压估算值，其中，母线电压估算公式为Ubus＝(a/m)*(Umax+bIout)+c，其中，m为逆变器最大占空比，a为逆变器最大占空比的修正系数，Umax为电网峰值电压，Iout为逆变输出电流，b为逆变输出电流的调节系数，c为母线电压的修正系数。
进一步地，电压调整处理模块30包括：
估算值防抖子模块，用于对母线电压估算值进行防抖处理，确定当前时刻的目标母线电压。
进一步地，电压调整处理模块30还包括：
估算变化值子模块，基于当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的目标母线电压，获取估算电压变化值；
下降状态子模块，用于当估算电压变化值为负值时，则母线电压估算值对应的变化状态为下降状态，基于估算电压变化值的绝对值与预设电压变化值的比较结果，确定当前时刻的目标母线电压；
上升状态子模块，用于当估算电压变化值为正值时，则母线电压估算值对应的变化状态为上升状态，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
进一步地，电压调整处理模块30还包括：
第一确定子模块，用于当估算电压变化值的绝对值小于预设电压变化值时，则将上一时刻的目标母线电压确定为当前时刻的目标母线电压；
第二确定子模块，用于当估算电压变化值的绝对值大于目标电压差值时，且小于上一时刻的目标母线电压时，将上一时刻的目标母线电压确定为当前时刻的目标母线电压，目标电压差值为上一时刻的目标母线电压与预设电压变化值的差值；
第三确定子模块，用于当估算电压变化值的绝对值大于预设电压变化值时，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
进一步地，电压调整处理模块30还包括：
估算限制子模块，用于对母线电压估算值进行限值处理，确定当前时刻的目标母线电压。
进一步地，电压调整处理模块30还包括：
第四确定子模块，用于当母线电压估算值小于母线电压下限值时，则将母线电压下限值确定为当前时刻的目标母线电压；
第五确定子模块，用于当母线电压估算值大于母线电压上限值时，则将母线电压上限值确定为当前时刻的目标母线电压；
第六确定子模块，用于母线电压估算值在母线电压下限值与母线电压上限值之间时，则将母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
关于逆变器母线电压调整装置的具体限定可以参见上文中对于逆变器母线电压调整方法的限定，在此不再赘述。上述逆变器母线电压调整装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于逆变器控制器中的处理器中，也可以以软件形式存储于逆变器控制器中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种逆变器控制器，其内部结构图可以如图6所示。该逆变器控制器包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该逆变器控制器的处理器用于提供计算和控制能力。该逆变器控制器的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、逆变器控制程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和逆变器控制程序的运行提供环境。该逆变器控制器的数据库用于逆变器母线电压调整(补入数据库的功能限定)。该逆变器控制器的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该逆变器控制程序被处理器执行时以实现一种逆变器母线电压调整方法。
在一个实施例中，提供了一种逆变器控制器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的逆变器控制程序，处理器执行逆变器控制程序时实现上述实施例中逆变器母线电压调整方法的步骤，例如步骤S10至步骤S40。或者，处理器执行逆变器控制程序时实现逆变器母线电压调整装置这一实施例中的各模块/单元的功能，例如模块10至模块40的功能。为避免重复，这里不再赘述。
在一实施例中，提供一计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有逆变器控制程序，该逆变器控制程序被处理器执行时实现上述实施例中逆变器母线电压调整方法的步骤，例如步骤S10至步骤S40，为避免重复，这里不再赘述。或者，该逆变器控制程序被处理器执行时实现上述逆变器母线电压调整装置这一实施例中的各模块/单元的功能，例例如模块10至模块40的功能，为避免重复，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过逆变器控制程序来指令相关的硬件来完成，所述的逆变器控制程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该逆变器控制程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
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。
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)

1.一种逆变器母线电压调整方法，其特征在于，包括：
获取逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流；
基于所述逆变器最大占空比、所述电网峰值电压和所述逆变输出电流，获取母线电压估算值；
对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压；
基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。
2.如权利要求1所述的逆变器母线电压调整方法，其特征在于，所述基于所述逆变器最大占空比、所述电网峰值电压和所述逆变输出电流，获取母线电压估算值，包括：
采用母线电压估算公式对所述逆变器最大占空比、所述电网峰值电压和所述逆变输出电流进行计算，获取母线电压估算值，其中，所述母线电压估算公式为Ubus＝(a/m)*(Umax+bIout)+c，其中，m为逆变器最大占空比，a为逆变器最大占空比的修正系数，Umax为电网峰值电压，Iout为逆变输出电流，b为逆变输出电流的调节系数，c为母线电压的修正系数。
3.如权利要求1所述的逆变器母线电压调整方法，其特征在于，所述对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
对所述母线电压估算值进行防抖处理，确定当前时刻的目标母线电压。
4.如权利要求3所述的逆变器母线电压调整方法，其特征在于，所述对所述母线电压估算值进行防抖处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
基于当前时刻的母线电压估算值和上一时刻的目标母线电压，获取估算电压变化值；
若所述估算电压变化值为负值，则所述母线电压估算值对应的变化状态为下降状态，基于所述估算电压变化值的绝对值与预设电压变化值的比较结果，确定当前时刻的目标母线电压；
若所述估算电压变化值为正值，则所述母线电压估算值对应的变化状态为上升状态，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
5.如权利要求4所述的逆变器母线电压调整方法，其特征在于，所述基于所述估算电压变化值的绝对值与预设电压变化值的比较结果，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
若所述估算电压变化值的绝对值小于或等于预设电压变化值，则将上一时刻的目标母线电压确定为当前时刻的目标母线电压；
若所述估算电压变化值的绝对值大于预设电压变化值，将当前时刻的母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
6.如权利要求1所述的逆变器母线电压调整方法，其特征在于，所述对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压，还包括：
对所述母线电压估算值进行限值处理，确定当前时刻的目标母线电压。
7.如权利要求6所述的逆变器母线电压调整方法，其特征在于，所述对所述母线电压估算值进行限值处理，确定当前时刻的目标母线电压，包括：
若所述母线电压估算值小于母线电压下限值，则将所述母线电压下限值确定为当前时刻的目标母线电压；
若所述母线电压估算值大于母线电压上限值，则将所述母线电压上限值确定为当前时刻的目标母线电压；
若所述母线电压估算值在所述母线电压下限值与所述母线电压上限值之间，则将所述母线电压估算值确定为当前时刻的目标母线电压。
8.一种逆变器母线电压调整装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取逆变器最大占空比、电网峰值电压和逆变输出电流；
电压估算模块，用于基于所述逆变器最大占空比、所述电网峰值电压和所述逆变输出电流，获取母线电压估算值；
电压调整处理模块，用于对所述母线电压估算值进行调整处理，确定当前时刻的目标母线电压；
调节执行模块，用于基于当前时刻的目标母线电压对逆变器中的DC/DC变换器的占空比进行调节，以使所述输出母线电压与当前时刻的目标母线电压一致。
9.一种逆变器控制器，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逆变器控制器程序，其特征在于，所述处理器执行所述逆变器控制器程序时实现如权利要求1至7任一项所述的逆变器母线电压调整方法。
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逆变器控制器程序，其特征在于，所述逆变器控制器程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的逆变器母线电压调整方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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