CN114123334A - 光伏直流升压变换器的控制方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

光伏直流升压变换器的控制方法、系统、装置及存储介质 Download PDF

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CN114123334A CN202111441460.4A CN202111441460A CN114123334A CN 114123334 A CN114123334 A CN 114123334A CN 202111441460 A CN202111441460 A CN 202111441460A CN 114123334 A CN114123334 A CN 114123334A
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王勇
马智远
栾乐
周凯
代晓丰
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Abstract

本申请涉及一种光伏直流升压变换器的控制方法、系统、装置及存储介质。控制方法包括：获取中压直流母线电压以及第二DC/DC变换器的输出电压，其中，中压直流母线电压为光伏阵列产生并将光伏传入中压直流母线形成的电压；根据中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制第一DC/DC变换器，以使中压直流母线电压与第一参考电压一致；根据输出电压和第二参考电压的电压差控制第二DC/DC变换器，以使第二DC/DC变换器的输出电压与第二参考电压一致。该控制方法在各DC/DC变换器的参数不能完全保证一致时，或者当有负载扰动和输入电压扰动时，各DC/DC变换器不仅还能保证输出电压均衡，也能保证输入的中压直流母线电压的稳定。

Description

光伏直流升压变换器的控制方法、系统、装置及存储介质
技术领域
本申请涉及光伏直流技术领域，特别是涉及光伏直流升压变换器的控制方法、装置和计算机设备。
背景技术
当前，光伏并网形式主要是将光伏输出电压通过直流变换器并入直流电网，然后再经逆变器将光伏阵列输出的直流电逆变成交流电并网。为了实现光伏与高压直流电网的连接，常采用输入并联输出串联的级联型DC/DC变换器结构实现升压。在光伏升压汇集系统中，一方面需要控制输入侧电压的稳定，因为不同的光照下，要处在最高效率的时候，对应的端电压也应该在不同的，当光伏端电压可以通过直流变换器保持在最大功率点对应的电压值处，保持输入电压的稳定，那么前级光伏模块输出的效率也会增加，同时工作稳定性也增强了。另一方面，输出串联结构，由于各个模块之间的元件参数不能保持完全一致，或者输入电压扰动与负载的突变，都会导致系统中模块之间输出端的输出电压的不稳定、不均匀，而且当不均匀现象无法改善时，会进一步恶化失稳，所以均匀控制对于输入并联输出串联的设计来说，是很重要的一部分工作。
为了解决IPOS(输入并联/输出串联)直流变换器的输出均压问题，目前常用的几种方法有：共用占空比控制、三环控制、输入均流控制等。共用占空比控制的实现较为简单，不需要专门设置其他模块来实现均压或者均流控制。但是，实际电路中各个模块器件参数难免存在差异。共同占空比控制策略并不适合用于高升压比，大功率传输系统的组合变换器串联侧均压控制。三环控制结构一般包括输入电压环，输出均压环与电流环，来实现输入电压稳定和模块之间的输出均压，动态性能较好，但是由于控制环节较多，一方面控制器的设计与调试会更复杂，而且各个模块调节器参数之间的相互耦合也会影响控制性能。输入均流控制是通过控制每个模块的输入电流相等就可以保证输出电压的均衡，该控制方法较为简单，但是控制原理是基于理想情况，每个模块的元件参数是完全一致的前提下，在实际情况下，各个模块的元件参数会存在一些差异，传输效率不一致，当采用输入均流控制时，不能消除由这个差异产生的电压不平衡，而且该控制不容易实现输入电压的稳定。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够稳定输入电压并使输出电压均衡的光伏直流升压变换器的控制方法、装置和计算机设备。
第一方面，本申请的实施例提供一种光伏直流升压变换器的控制方法，所述光伏直流升压变换器包括：光伏阵列、中压直流母线、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器以及高压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输入端均并联接入所述中压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出端相互串联后接入所述高压直流母线，所述控制方法包括：
获取中压直流母线电压以及所述第二DC/DC变换器的输出电压，其中，所述中压直流母线电压为光伏阵列产生并将所述光伏传入所述中压直流母线形成的电压；
根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制所述第一DC/DC变换器，以使所述中压直流母线电压与所述第一参考电压一致；
根据所述输出电压和第二参考电压的电压差控制所述第二DC/DC变换器，以使所述第二DC/DC变换器的输出电压与所述第二参考电压一致，其中，所述第二参考电压为所述高压直流母线电压平均分至各DC/DC变换器所得的电压值。
上述控制方法，根据中压直流母线和第一参考电压的电压差控制第一DC/DC变换器以使中压直流母线与第一参考电压一致，并根据第二DC/DC变换器的输出电压和第二参考电压的电压差控制第二DC/DC变换器以使输出电压与第二参考电压一致，从而在各DC/DC变换器的参数不能完全保证一致时，或者当有负载扰动和输入电压扰动时，各DC/DC变换器不仅还能保证输出电压均衡，也能保证输入的中压直流母线的稳定。
在上述第一方面的其中一个实施例中，所述根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制所述第一DC/DC变换器包括：根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差，通过线性控制确定第一移相角，根据所述第一移相角控制所述第一DC/DC变换器。
在上述第一方面的其中一个实施例中，所述根据所述输出电压和第二参考电压的电压差控制所述第二DC/DC变换器包括：获取所述第二DC/DC变换器的输出电流；根据所述输出电压与第二参考电压的电压差，通过线性控制确定参考电流；根据所述参考电流以及所述输出电流的电流差，控制所述第二DC/DC变换器。
在上述第一方面的其中一个实施例中，所述根据所述参考电流以及所述输出电流的电流差，控制所述第二DC/DC变换器包括：根据所述参考电流与所述输出电流的电流差，通过线性控制确定第二移相角；根据所述第二移相角控制所述第二DC/DC变换器。
在上述第一方面的其中一个实施例中，所述线性控制为PI控制。
第二方面，本申请的实施例提供一种光伏直流升压变换系统，包括：光伏直流升压变换器以及与所述光伏直流升压变换器连接的控制器；
所述光伏直流升压变换器包括：光伏阵列、中压直流母线、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器以及高压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输入端均并联接入所述中压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出端相互串联后接入所述高压直流母线；
所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一个实施例所述的方法的步骤。
在上述第二方面的其中一个实施例中，所述第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器的结构均为移相全桥结构。
在上述第二方面的其中一个实施例中，所述光伏直流升压变换器还包括并网电感，所述并网电感连接在DC/DC变换器的输出端与所述高压直流母线之间，其中，所述DC/DC变换器为第一DC/DC变换器或第二DC/DC变换器。
第三方面，本申请的实施例提供一种光伏直流升压变换器的控制装置，所述控制装置包括：
获取模块，用于获取中压直流母线电压以及所述第二DC/DC变换器的输出电压，其中，所述中压直流母线电压为光伏阵列产生并将所述光伏传入所述中压直流母线形成的电压；
主控制模块，用于根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制所述第一DC/DC变换器，以使所述中压直流母线电压与所述第一参考电压一致；
从控制模块，用于根据所述输出电压和第二参考电压的电压差控制所述第二DC/DC变换器，以使所述第二DC/DC变换器的输出电压与所述第二参考电压一致，其中，所述第二参考电压为所述高压直流母线电压平均分至各DC/DC变换器所得的电压值。
第四方面，本申请的实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法的步骤。
可以理解，上述提供的第二方面所述的光伏直流升压变换系统、第三方面所述的光伏直流升压变换器的控制装置以及第四方面所述的计算机可读存储介质所能达到的有益效果，可以参考上述如第一方面所述的光伏直流升压变换器的控制方法的任意一种实施例中的有益效果，在此不予赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中光伏直流升压变换器的控制方法的流程示意图；
图2为一个实施例中光伏直流升压变换器的结构示意图；
图3为一个实施例中的主控制框图；
图4为一个实施例中的从控制框图；
图5为另一个实施例中光伏直流升压变换器的结构示意图；
图6为在系统负载减少的情况下各DC/DC变换器的输出电压和总输出电流的波形图；
图7为在系统负载发生变化的情况下输入电压的波形图；
图8为在输入电压变化的情况下输入电压和总输出电流的波形图；
图9为在输入电压变化的情况下各DC/DC变换器的输出电压的波形图；
图10为一个实施例中光伏直流升压变换器的控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。此外，在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
正如背景技术所述，现有技术中的并联输入串联输出的直流变换器有输入电压不稳定，输出电压不均衡的问题。基于以上问题，本发明提供了一种光伏直流升压变换器的控制方法、装置和计算机设备。
在一个实施例中，如图1和图2所示，提供了一种光伏直流升压变换器200的控制方法方法，光伏直流升压变换器200包括：光伏阵列210、中压直流母线220、第一DC/DC变换器240、第二DC/DC变换器250以及高压直流母线230，第一DC/DC变换器240和第二DC/DC变换器250的输入端均并联接入中压直流母线220，第一DC/DC变换器240和第二DC/DC变换器250的输出端相互串联后接入高压直流母线230。该控制方法包括步骤S100至步骤S300。
S100、获取中压直流母线电压以及所述第二DC/DC变换器250的输出电压。
其中，光伏阵列210与中压直流母线220连接，中压直流母线电压为光伏阵列210产生光伏电压并将光伏电压传入中压直流母线220后形成的电压，也就是说，光伏阵列210中的每个光伏模块经过光照后产生光伏电压，光伏电压输入中压直流母线220后形成中压直流母线电压。中压直流母线电压作为DC/DC变换器的输入电压输入第一DC/DC变换器240和第二DC/DC变换器250。第二DC/DC变换器250是从控制器，从控制器可以是一个也可以是多个，第二DC/DC变换器250的输出电压指的是每个第二DC/DC变换器250的输出电压。若是有多个第二DC/DC变换器250，则分别获取多个第二DC/DC变换器250的输出电压和输出电流，以便后续采用从控制方式对一个或多个第二DC/DC变换器250进行控制。需要说明的是，第一DC/DC变换器240和第二DC/DC变换器250在结构上并没有区别，两者的区别在于控制方式不同。
S200、根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制所述第一DC/DC变换器240，以使所述中压直流母线电压与所述第一参考电压一致。
其中，第一DC/DC变换器240是主控制器，采用主控制方式控制第一DC/DC变换器240以控制中压直流母线电压，通过控制第一DC/DC变换器240以控制输入的中压直流母线电压的稳定。第一DC/DC变换器240的数量是一个，第一DC/DC变换器240和第二DC/DC变换器250的输入均连接至同一中压直流母线220，输入的中压直流母线电压是唯一的，只需要控制第一DC/DC变换器240就可以控制输入的中压直流母线电压，根据中压直流母线电压与第一参考电压的电压差，控制第一DC/DC变换器240以修正输入DC/DC变换器的电压，即中压直流母线电压，以使中压直流母线电压始终保持与输入参考电压一致，第一参考电压是一个预设的电压值，可以根据实际需要进行设置。由于光伏阵列210直接与中压直流母线220连接，因此第一参考电压是小于光伏阵列210的开路电压。
S300、根据所述输出电压和第二参考电压的电压差控制所述第二DC/DC变换器250，以使所述第二DC/DC变换器250和第一DC/DC变换器240的输出电压相等。
其中，第二DC/DC变换器250是从控制器，采用从控制方式控制第二DC/DC变换器250以控制各DC/DC变换器的输出电压均衡。第二参考电压根据高压直流母线电压确定，由于高压直流母线电压是固定且已知的，且各DC/DC变换器的输出端是串联连接，因此第二参考电压为高压直流母线电压平均分至各个DC/DC变换器的电压，即第二参考电压为高压直流母线电压除以光伏直流升压变换器200中DC/DC变换器的个数得到的电压值。根据每个第二DC/DC变换器250的输出电压与第一参考电压的电压差分别控制每个第二DC/DC变换器250，以修正每个DC/DC变换器的输出电压，以使每个DC/DC变换器的输出电压与第二参考电压一致，而由于每个第二DC/DC变换器250的第二参考电压相同，因此可控制每个DC/DC变换器的输出电压大小相同。
上述实施例中，根据中压直流母线220和第一参考电压的电压差控制第一DC/DC变换器240以使中压直流母线电压与第一参考电压一致，并根据第二DC/DC变换器250的输出电压和第二参考电压的电压差控制第二DC/DC变换器250以使输出电压与第二参考电压一致，从而在各DC/DC变换器的参数不能完全保证一致时，或者当有负载扰动和输入电压扰动时，各DC/DC变换器不仅还能保证输出电压均衡，也能保证输入的中压直流母线220的稳定。
在一个实施例中，步骤S200具体包括：根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差，确定第一移相角，根据所述第一移相角控制所述第一DC/DC变换器240。
具体地，通过线性控制方式根据中压直流母线电压和第一参考电压的电压差，确定第一移相角，根据该第一移相角控制第一DC/DC变换器240的移相角，以使输入的中压直流母线电压与第一参考电压一致。在其中一个实施例中，采用PI控制方式确定第一移相角，将中压直流母线电压和第一参考电压输入PI控制器，PI控制器根据中压直流母线电压和第一参考电压的电压差产生对应的第一移相角，再将该第一移相角输入脉冲发生控制器产生脉冲控制信号，采用脉冲控制信号控制第一DC/DC变换器240的移相角，以使中压直流母线电压与第一参考电压一致。
在一个实施例中，步骤S300具体包括：
S310、获取所述第二DC/DC变换器250的输出电流；
S320、根据所述输出电压与第二参考电压的电压差，确定参考电流；
S330、根据所述参考电流以及所述输出电流的电流差，控制所述第二DC/DC变换器250。
具体地，第二DC/DC变换器250的输出电流指的是每个第二DC/DC变换器250的输出电流，通过线性控制方式根据输出电压与第二参考电压的电压差确定参考电流，由于电压差越大，则通过线性控制的输出的参考电流的变化量增大，从而DC/DC变换器的输出电流变化量增大，进一步使得输出电压的变化量增大，例如，当输出电压小于第二参考电压时，若电压差越大，则使电流内环的参考电流增大，使得输出电流增加，从而进一步使得输出电压升高，因此，采用电压电流双环结构可以提高输出电压的响应速度，即可以更快速地使得输出电压向第二参考电压趋近，提高了控制的灵敏度。
在其中一个实施例中，采用PI控制方式确定参考电流，将输出电压与第二参考电压输入PI控制器，PI控制器根据输入电压与第二参考电压的电压差得到参考电流。
在一个实施例中，步骤S330具体包括：根据所述参考电流与所述输出电流的电流差，确定第二移相角；根据所述第二移相角控制所述第二DC/DC变换器250。
具体地，通过对第二DC/DC变换器250的移相角进行控制以使输出电压与第二参考电压一致，输出电压与第二参考电压的电压差作为参考电流给输出电流一个变化方向，再根据参考电流与输出电流的电流差确定第二移相角，根据该第二移相角。
在其中一个实施例中，采用PI控制方式确定第一移相角，将输出电流与参考电流输入PI控制器，PI控制器根据输出电流与参考电流的电流差确定第二移相角，再将第二移相角送入脉冲发生控制器产生脉冲控制信号，该脉冲控制信号用于控制第二DC/DC变换器250的移相角以使其输出电压与第二参考电压一致。
在一个具体的实施例中，如图3所示为主控制框图，根据中压直流母线电压Uin与第一参考电压Uin_ref的电压差通过PI环节(PI控制)产生相应的第一移相角，再送脉冲发生控制器产生移向控制信号，该移向控制信号用于对第一DC/DC变换器进行控制。如图4所示为从控制框图，采用电压电流双环控制，根据输出电压Uoi与第二参考电压Uoi_ref的电压差通过PI环节产生参考电流ioi_ref，同时接入电流负反馈，再根据参考电流ioi_ref和输出电流ioi的电流差通过电流PI环节产生相应的第二移相角，再送移相控制器产生移向控制信号，该移向控制信号用于对第二DC/DC变换器进行控制。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种光伏直流升压变换系统，包括：光伏直流升压变换器200以及与所述光伏直流升压变换器200连接的控制器；所述光伏直流升压变换器200包括：光伏阵列210、中压直流母线220、第一DC/DC变换器240、第二DC/DC变换器250以及高压直流母线230，所述第一DC/DC变换器240和所述第二DC/DC变换器250的输入端均并联接入所述中压直流母线220，所述第一DC/DC变换器240和所述第二DC/DC变换器250的输出端相互串联后接入所述高压直流母线230；控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
具体地，光伏阵列210的输出端与中压直流母线220连接，光伏阵列210产生光伏电压并将光伏电压传输至中压直流母线220形成中压直流母线电压。光伏直流升压变换系统中至少包括两个DC/DC变换器，即一种是第一DC/DC变换器240，另一种是第二DC/DC变换器250，第一DC/DC变换器240与第二DC/DC变换器250在结构上没有区别，其区别在于第一DC/DC变换器240和第二DC/DC变换器250的控制方式不同，第一DC/DC变换器240可以是光伏直流升压变换系统中的任意一个DC/DC变换器，确定第一DC/DC变换器240之后，其余的DC/DC变换器即为第二DC/DC变换器250，也就是说，第一DC/DC变换器240的数量为一个，第二DC/DC变换器250的数量为一个或多个。Uin为中压直流母线电压，io1和Uo1分别为第一DC/DC变换器240的输出电流和输出电压，ioi和Uoi为各第二DC/DC变换器250的输出电流和输出电压，其中i>2，Io为总输出电流。实际运用中，DC/DC变换器的数量取决于中压直流母线220和高压直流母线230的电压等级，以及所选用的开关器件所能承受的电压。开关器件所能承受的电压越高，DC/DC变换器的数量越少。控制器与该光伏直流升压变换器200连接，其用于获取该光伏直流升压变换器200中相应的电气量后，并进行对应处理后，根据处理结果对第一DC/DC变换器240和第二DC/DC变换器250进行控制。
在一个实施例中，所述第一DC/DC变换器240和第二DC/DC变换器250的结构均为移相全桥结构。移相全桥结构的DC/DC变换器是带有变压器且具有隔离型拓扑的变换器，该结构中器件数量较少，且控制较为简单。
在一个实施例中，还包括并网电感，所述并网电感Lg连接在DC/DC变换器的输出端与所述高压直流母线230之间，其中，所述DC/DC变换器为第一DC/DC变换器240或第二DC/DC变换器250。
并网电感串联在DC/DC变换器的输出端与高压直流母线230之间，并网电感Lg可以与第一DC/DC变换器240连接也可以与第二DC/DC变换器250连接，例如，第一DC/DC变换器240的输出正极与并网电感Lg的一端连接，并网电感Lg的另一端与高压直流母线230的正极连接，高压直流母线230的负极与第二DC/DC变换器250的输出负极连接，第二DC/DC变换器250的输出正极与第一DC/DC变换器240的输出负极连接。
在一个具体的实施例中，如图3所示，4个光伏阵列210的输出端并联在中压直流母线220上，4个DC/DC变换器(包括1个第一DC/DC变换器240和3个第二DC/DC变换器250)的输入端并联接入中压直流母线220，4个DC/DC变换器的输出端相互串联后接入高压直流母线230，并网电感Lg的一端与第一DC/DC变换器240的输出正极连接，并网电感Lg的另一端与高压直流母线230的输出正极连接，高压直流母线230的输出部分通过DC/AC逆变器与交流电网260相连。Uin为中压直流母线电压，io1和Uo1分别为第一DC/DC变换器240的输出电流和输出电压，io2、io3、io4分别为3个第二DC/DC变换器250的输出电流，Uo2、Uo3、Uo4分别为3个第二DC/DC变换器250的输出电压，io为总输出电流。
下面通过实验数据说明本发明方案产生的有益效果：
在Matlab/Simulink中建立了如图5所示的光伏直流升压变换器仿真模型，中压直流母线电压为800V，高压直流母线电压为10kV，仿真波形如图6～图9所示，图中横坐标均为时间，纵坐标为电流和/或电压。其中，图6和图7为系统负载发生变化的情况下的波形图，图8和图9为输入电压有变化的情况下的波形图。如图6和图7所示，当系统首先稳态运行一段时间，输出电流稳定在2.5A，在t＝0.025s时，给第一DC/DC变换器加入负载扰动。图6中，在稳态时四个DC/DC变换器的输出电压保持一致，当系统在0.025s时减少负载，各输出电压保持稳定，抵抗住干扰稳定，电感电流io由2.5A下降到2.3A，经过短暂的波动后也能够回到稳定状态。图7中，整个过程输入电压有稍微波动，基本保持稳定。如图8和图9所示，系统最开始稳态运行一段时间，输出电流稳定在2.5A，输入电压稳定在800V，在t＝0.015s时，输入电压扰动，图8为输入电压变化时的输入电压和输出电流波形图，当输入电压由800V下降到797V的过程中，各DC/DC变换器的输出电压Uo1、Uo2、Uo3、Uo4在均压策略的控制下变化较小，系统输出电流io变化趋势与输入电压Uin的变化趋势相同，由2.5A降低到2.1A，随后经过波动回到稳定值，输入电压恢复的时间为0.5ms，响应时间很快，系统的输出电流io指的是各DC/DC变换器的串联电流。图9为输入电压变化时的四个模块的输出电压波形图，各DC/DC变换器的输出电压Uo1、Uo2、Uo3、Uo4基本不受影响。
在一个实施例中，如图10所示，提供一种光伏直流升压变换器的控制装置，控制装置300包括：获取模块310、主控制模块320以及从控制模块330；获取模块310用于获取中压直流母线电压以及所述第二DC/DC变换器的输出电压，其中，所述中压直流母线电压为光伏阵列产生并将所述光伏传入所述中压直流母线形成的电压；主控制模块320用于根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制所述第一DC/DC变换器，以使所述中压直流母线电压与所述第一参考电压一致；从控制模块330用于根据所述输出电压和第二参考电压的电压差控制所述第二DC/DC变换器，以使所述第二DC/DC变换器的输出电压与所述第二参考电压一致，其中，所述第二参考电压为所述高压直流母线电压平均分至各DC/DC变换器所得的电压值。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
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非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，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易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种光伏直流升压变换器的控制方法，其特征在于，所述光伏直流升压变换器包括：光伏阵列、中压直流母线、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器以及高压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输入端均并联接入所述中压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出端相互串联后接入所述高压直流母线，所述控制方法包括：
获取中压直流母线电压以及所述第二DC/DC变换器的输出电压，其中，所述中压直流母线电压为光伏阵列产生并将所述光伏传入所述中压直流母线形成的电压；
根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制所述第一DC/DC变换器，以使所述中压直流母线电压与所述第一参考电压一致；
根据所述输出电压和第二参考电压的电压差控制所述第二DC/DC变换器，以使所述第二DC/DC变换器的输出电压与所述第二参考电压一致，其中，所述第二参考电压为所述高压直流母线电压平均分至各DC/DC变换器所得的电压值。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制所述第一DC/DC变换器包括：
根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差，通过线性控制确定第一移相角，根据所述第一移相角控制所述第一DC/DC变换器。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述输出电压和第二参考电压的电压差控制所述第二DC/DC变换器包括：
获取所述第二DC/DC变换器的输出电流；
根据所述输出电压与第二参考电压的电压差，通过线性控制确定参考电流；
根据所述参考电流以及所述输出电流的电流差，控制所述第二DC/DC变换器。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述参考电流以及所述输出电流的电流差，控制所述第二DC/DC变换器包括：
根据所述参考电流与所述输出电流的电流差，通过线性控制确定第二移相角；
根据所述第二移相角控制所述第二DC/DC变换器。
5.根据权利要求2或4所述的控制方法，其特征在于，所述线性控制为PI控制。
6.一种光伏直流升压变换系统，其特征在于，包括：光伏直流升压变换器以及与所述光伏直流升压变换器连接的控制器；
所述光伏直流升压变换器包括：光伏阵列、中压直流母线、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器以及高压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输入端均并联接入所述中压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出端相互串联后接入所述高压直流母线；
所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任意一项所述的方法的步骤。
7.根据权利要求6所述的光伏直流升压变换系统，其特征在于，所述第一DC/DC变换器和第二DC/DC变换器的结构均为移相全桥结构。
8.根据权利要求6所述的光伏直流升压变换系统，其特征在于，所述光伏直流升压变换器还包括并网电感，所述并网电感连接在DC/DC变换器的输出端与所述高压直流母线之间，其中，所述DC/DC变换器为第一DC/DC变换器或第二DC/DC变换器。
9.一种光伏直流升压变换器的控制装置，其特征在于，所述光伏直流升压变换器包括：光伏阵列、中压直流母线、第一DC/DC变换器、第二DC/DC变换器以及高压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输入端均并联接入所述中压直流母线，所述第一DC/DC变换器和所述第二DC/DC变换器的输出端相互串联后接入所述高压直流母线，所述控制装置包括：
获取模块，用于获取中压直流母线电压以及所述第二DC/DC变换器的输出电压，其中，所述中压直流母线电压为光伏阵列产生并将所述光伏传入所述中压直流母线形成的电压；
主控制模块，用于根据所述中压直流母线电压和第一参考电压的电压差控制所述第一DC/DC变换器，以使所述中压直流母线电压与所述第一参考电压一致；
从控制模块，用于根据所述输出电压和第二参考电压的电压差控制所述第二DC/DC变换器，以使所述第二DC/DC变换器的输出电压与所述第二参考电压一致，其中，所述第二参考电压为所述高压直流母线电压平均分至各DC/DC变换器所得的电压值。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任意一项所述的方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117293835A (zh) * 2023-03-31 2023-12-26 国家电投集团科学技术研究院有限公司 升压变换器组的潮流优化方法、装置、设备及存储介质

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