CN115954833B - 光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法、装置及终端设备 - Google Patents

光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法、装置及终端设备 Download PDF

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CN115954833B CN202310231750.9A CN202310231750A CN115954833B CN 115954833 B CN115954833 B CN 115954833B CN 202310231750 A CN202310231750 A CN 202310231750A CN 115954833 B CN115954833 B CN 115954833B
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Abstract

本申请适用于浪涌防护技术领域，提供了光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法、装置及终端设备，该方法包括：在光伏逆变器并网之后，向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波，得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，并获取并网电流和并网电压；基于第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，得到谐振频点；基于谐振频点、并网电流和并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间；基于谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，对光伏逆变器进行保护。本申请能够在弱电网并网时有效的保护光伏逆变器。

Description

光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法、装置及终端设备
技术领域
本申请属于浪涌防护技术领域，尤其涉及光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法、装置及终端设备。
背景技术
浪涌冲击在近年来变得更为严重，随着斩波型开关电源设备（如计算机及UPS等）和大型整流电源设备的广泛使用，浪涌冲击和谐波畸变变得更为普遍。
即使没有电容器，线路中的干扰事件也会经常发生，由此引发的设备误动作、电压畸变、过电流及不平衡电流等现象经常发生。另外，电力系统中开关的分合、熔断器的动作、设备绝缘击穿、大容量设备的投切启动及其它故障等，都会引发浪涌冲击脉冲干扰。
浪涌冲击的危害在谐振发生时将会更严重。在脉冲的一系列频谱中，当线路电感量和电容量接近时，便有可能引发谐振，导致谐波在系统的局部地区放大。谐振不仅会随着瞬间干扰产生高电压和过电流，使事态恶化，也会在基频系统中叠加谐振电流，引起光伏逆变器和绝缘过热，甚至烧毁损坏光伏逆变器。
发明内容
本申请实施例提供了光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法、装置及终端设备，能够在光伏逆变器并网产生浪涌冲击时保护光伏逆变器。
本申请是通过如下技术方案实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法，包括：
在光伏逆变器并网之后，向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波，得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，并获取并网电流和并网电压；
基于第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，得到谐振频点；
基于谐振频点、并网电流和并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间；
基于谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，对所述光伏逆变器进行保护。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，基于第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，得到谐振频点，包括：
基于第一谐波和第一预设步长，得到第二谐波；
基于第二谐波，得到第二谐振电压有效值和第二谐振电流有效值；
基于第二谐波和第一预设步长，得到第三谐波；
基于第三谐波，得到第三谐振电压有效值和第三谐振电流有效值；
比较第一谐振电压有效值、第二谐振电压有效值和第三谐振电压有效值，得到电压有效值最大值；比较第一谐振电流有效值、第二谐振电流有效值和第三谐振电流有效值，得到电流有效值最大值；
电压有效值最大值和电流有效值最大值对应的谐波即为谐振频点。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，基于谐振频点、并网电流和并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，包括：基于谐振频点，得到谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、谐振频点频率和电网等效感抗；基于并网电流、并网电压、谐振频点频率和电网等效感抗，得到电流收敛区间和电压收敛区间。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，基于谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，对光伏逆变器进行保护，包括：若连续两个周期内的谐振频点电压瞬时值超出电压收敛区间，或者两个周期内的谐振频点电流瞬时值超出电流收敛区间时，关闭系统IGBT驱动保护，继电器保持吸合状态，两个周期之后重新进行并网；在重新进行并网三次后，若连续三次并网失败，继电器断开，并进行故障报警。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，电网等效感抗通过以下公式计算得到：
Figure SMS_1
其中，
Figure SMS_2
为谐振频点频率，/>
Figure SMS_3
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure SMS_4
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
Figure SMS_5
为电网等效感抗，/>
Figure SMS_6
为LCL滤波拓扑结构的电容。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，通过
Figure SMS_7
计算得到电流收敛区间；
通过
Figure SMS_8
计算得到电压收敛区间；
其中，
Figure SMS_10
，/>
Figure SMS_12
为有源阻尼系数，/>
Figure SMS_15
为系统增益，/>
Figure SMS_11
为谐振频点频率，/>
Figure SMS_14
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure SMS_17
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
Figure SMS_18
为电网等效感抗，/>
Figure SMS_9
为LCL滤波拓扑结构的电容，/>
Figure SMS_13
为浪涌冲击后的初始响应电压，/>
Figure SMS_16
为浪涌冲击后的初始响应电流。
结合第一方面，在一些可能的实现方式中，第一谐波的谐波幅值为并网电流的幅值的5%。
第二方面，本申请实施例提供了一种光伏逆变器并网浪涌冲击防护装置，包括：
获取模块，用于在光伏逆变器并网之后，向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波，得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，并获取并网电流和并网电压；
区间模块，用于基于第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，得到谐振频点；基于谐振频点、并网电流和并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间；
保护模块，用于基于谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，对光伏逆变器进行保护。
第三方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括：处理器和存储器，该存储器用于存储计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面任一项所述的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法。
第四方面，本申请实施例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第一方面任一项所述的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本申请通过向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波的方式得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，进而得到谐振频点，再基于谐振频点得到谐振频点频率、谐振频点电流有效值、谐振频点电压有效值、电流收敛区间和电压收敛区间，最后依据谐振频点电流有效值、谐振频点电压有效值、电流收敛区间和电压收敛区间判断此时光伏逆变器的工作状态是否正常，进而对光伏逆变器进行保护。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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是本申请一实施例提供的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法的应用场景示意图；
图2是本申请一实施例提供的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法的流程示意图；
图3是本申请一实施例提供的SOGI提取特定谐振频率的原理图；
图4是本申请一实施例提供的光伏逆变器并网浪涌冲击防护示意图；
图5是本申请一实施例提供的浪涌冲击时并网电压和并网电流变化图；
图6是本申请一实施例提供的谐振电压变化图；
图7是本申请一实施例提供的谐振电流变化图；
图8是本申请一实施例提供的光伏逆变器并网浪涌冲击防护装置的结构示意图；
图9是本申请一实施例提供的终端设备的结构示意图。
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。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
浪涌冲击在近年来变得更为严重，随着斩波型开关电源设备（如计算机及UPS等）和大型整流电源设备的广泛使用，浪涌冲击和谐波畸变变得更为普遍。
即使没有电容器，线路中的干扰事件也会经常发生，由此引发的设备误动作、电压畸变、过电流及不平衡电流等现象经常发生。另外，电力系统中开关的分合、熔断器的动作、设备绝缘击穿、大容量设备的投切启动及其它故障等，都会引发浪涌冲击脉冲干扰。
浪涌冲击的危害在谐振发生时将会更严重。在脉冲的一系列频谱中，当线路电感量和电容量接近时，便有可能引发谐振，导致谐波在系统的局部地区放大。谐振不仅会随着瞬间干扰产生高电压和过电流，使事态恶化，也会在基频系统中叠加谐振电流，引起光伏逆变器和绝缘过热，甚至烧毁损坏光伏逆变器。
基于上述问题，本申请实施例提出了一种光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法，本申请实施例可以应用到如图1所示的示例性场景中。在该场景中，数据获取设备10获取在光伏逆变器并网并且输入第一谐波后的第一谐振电压有效值、第一谐振电流有效值、并网电流和并网电压，并将其发送给光伏逆变器并网浪涌冲击防护设备20，光伏逆变器并网浪涌冲击防护20根据计算得到的谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，对该并网的光伏逆变器进行保护。
图2是本申请一实施例提供的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法的流程示意性图，参照图2，对该光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法的详述如下：
步骤101，在光伏逆变器并网之后，向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波，得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，并获取并网电流和并网电压。
步骤102，基于第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，得到谐振频点；基于谐振频点、并网电流和并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间。
示例性的，基于第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，得到谐振频点，包括：基于第一谐波和第一预设步长，得到第二谐波；基于第二谐波，得到第二谐振电压有效值和第二谐振电流有效值；基于第二谐波和第一预设步长，得到第三谐波；基于第三谐波，得到第三谐振电压有效值和第三谐振电流有效值；比较第一谐振电压有效值、第二谐振电压有效值和第三谐振电压有效值，得到电压有效值最大值；比较第一谐振电流有效值、第二谐振电流有效值和第三谐振电流有效值，得到电流有效值最大值；电压有效值最大值和电流有效值最大值对应的谐波即为谐振频点。
具体的，在确定谐振频点的时候，第一预设步长的设置影响着确定的谐振频点的准确性，在某些具体实施例中，以上述为例，假设电流有效值最大值为第二谐振电压有效值时，还会对第二谐振电压有效值对应的第二谐波增加或者减少第二预设步长，第二预设步长一般为第一预设步长的一半，之后再去寻找电流有效值最大值。
示例性的，第一谐波的谐波幅值可以为并网电流的幅值的5%。
示例性的，为了找到谐振频点，我们需要对光伏逆变器输入足够小的第一谐波，SOGI提取特定谐振频率的原理如图3所示，小信号注入法利用在基准电流
Figure SMS_20
上注入频率为/>
Figure SMS_22
的测量电流/>
Figure SMS_25
，造成并网电压/>
Figure SMS_21
与并网电流/>
Figure SMS_23
在测试频率/>
Figure SMS_26
处产生响应，利用SOGI模块对测试频率响应信号进行提取。通过扰动改变测试频率，能够检测出系统的谐振频点/>
Figure SMS_28
，就可以计算出电网等效感抗/>
Figure SMS_19
。SOGI模块结构如下图所示，其中v表示输入信号，k表示增益，/>
Figure SMS_24
表示正交量，/>
Figure SMS_27
表示输出量，也就是测试谐波的响应信号。
SOGI传递函数为：
Figure SMS_29
。
根据光伏逆变器LCL参数计算出谐振频点的初始扰动频率。LCL谐振频率
Figure SMS_30
计算公式如下：/>
Figure SMS_31
。/>
Figure SMS_32
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure SMS_33
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
Figure SMS_34
为LCL滤波拓扑结构的电容。
示例性的，基于谐振频点、并网电流和并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，包括：基于谐振频点，得到谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、谐振频点频率和电网等效感抗；基于并网电流、并网电压、谐振频点频率和电网等效感抗，得到电流收敛区间和电压收敛区间。
示例性的，如图4所示光伏逆变器的滤波采用LCL拓扑结构，
Figure SMS_35
为电网等效感抗，
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为并网电压，/>
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为并网电流，/>
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、/>
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、/>
Figure SMS_40
、/>
Figure SMS_41
分别表示电容电压、逆变桥输出电压、逆变侧电感电流、电容电流。
示例性的，电网等效感抗通过以下公式计算得到：
Figure SMS_42
其中，
Figure SMS_43
为谐振频点频率，/>
Figure SMS_44
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure SMS_45
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
Figure SMS_46
为电网等效感抗，/>
Figure SMS_47
为LCL滤波拓扑结构的电容。
示例性的，通过
Figure SMS_48
计算得到电流收敛区间；
通过
Figure SMS_49
计算得到电压收敛区间；
其中，
Figure SMS_51
，/>
Figure SMS_53
为有源阻尼系数，/>
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为系统增益，/>
Figure SMS_52
为谐振频点频率，/>
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为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
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为LCL拓扑结构的第二电感，/>
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为电网等效感抗，/>
Figure SMS_50
为LCL滤波拓扑结构的电容，/>
Figure SMS_55
为浪涌冲击后的初始响应电压，/>
Figure SMS_58
为浪涌冲击后的初始响应电流。
步骤103，基于谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，对所述光伏逆变器进行保护。
示例性的，基于谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，对光伏逆变器进行保护，包括：若连续两个周期内的谐振频点电压瞬时值超出电压收敛区间，或者两个周期内的谐振频点电流瞬时值超出电流收敛区间时，关闭系统IGBT驱动保护，继电器保持吸合状态，两个周期之后重新进行并网；在重新进行并网三次后，若连续三次并网失败，继电器断开，并进行故障报警。
如图5所示光伏并网系统在并网点遭受浪涌冲击时，并网电压与并网电流发生明显的振荡，在弱电网条件下控制系统很难保证足够的稳定裕度，容易发生系统谐振。本方案在光伏逆变器正常并网时，通过SOGI实时监测谐振频点的谐波变化。如果连续两个周期的谐波有效值超出稳定收敛区间，则可以判定控制系统失去了稳定出现了系统谐振，需要采取保护措施，关闭系统IGBT驱动，继电器保持吸合状态，方便快速恢复并网。如图5所示，逆变器在0.04s时，遭受了浪涌冲击，并网电压与并网电流发生振荡。通过SOGI对并网电压与并网电流进行谐波提取，结果如图6、7所示，谐振电压（谐振频点电压有效值）与谐振电流（谐振频点电流有效值）到在浪涌冲击后的第二、三个周期内出现了超出稳定区间，因此系统在第三个周期结束时，关闭IGBT驱动保护。关闭驱动两个周期后，浪涌冲击结束重新恢复并网状态。
上述光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法，向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波的方式得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，进而得到谐振频点，在基于谐振频点得到谐振频点频率、谐振频点电流有效值、谐振频点电压有效值、电流收敛区间和电压收敛区间，最后依据谐振频点电流有效值、谐振频点电压有效值、电流收敛区间和电压收敛区间判断此时光伏逆变器的工作状态是否正常，进而对光伏逆变器进行保护。
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，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法，图8示出了本申请实施例提供的光伏逆变器并网浪涌冲击防护装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参见图8，本申请实施例中的光伏逆变器并网浪涌冲击防护装置可以包括：获取模块301、区间模块302和保护模块303。
可选的，获取模块301用于在光伏逆变器并网之后，向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波，得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，并获取并网电流和并网电压。
可选的，区间模块302用于基于第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，得到谐振频点；基于谐振频点、并网电流和并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间。
示例性的，基于第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，得到谐振频点，包括：基于第一谐波和第一预设步长，得到第二谐波；基于第二谐波，得到第二谐振电压有效值和第二谐振电流有效值；基于第二谐波和第一预设步长，得到第三谐波；基于第三谐波，得到第三谐振电压有效值和第三谐振电流有效值；比较第一谐振电压有效值、第二谐振电压有效值和第三谐振电压有效值，得到电压有效值最大值；比较第一谐振电流有效值、第二谐振电流有效值和第三谐振电流有效值，得到电流有效值最大值；电压有效值最大值和电流有效值最大值对应的谐波即为谐振频点。
示例性的，第一谐波的谐波幅值为并网电流的幅值的5%。
示例性的，区间模块302还用于：基于谐振频点，得到谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、谐振频点频率和电网等效感抗；基于并网电流、并网电压、谐振频点频率和电网等效感抗，得到电流收敛区间和电压收敛区间。
示例性的，电网等效感抗通过以下公式计算得到：
Figure SMS_60
其中，
Figure SMS_61
为谐振频点频率，/>
Figure SMS_62
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure SMS_63
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
Figure SMS_64
为电网等效感抗，/>
Figure SMS_65
为LCL滤波拓扑结构的电容。
示例性的，通过
Figure SMS_66
/>
计算得到电流收敛区间；
通过
Figure SMS_67
计算得到电压收敛区间；
其中，
Figure SMS_69
，/>
Figure SMS_73
为有源阻尼系数，/>
Figure SMS_76
为系统增益，/>
Figure SMS_70
为谐振频点频率，/>
Figure SMS_71
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure SMS_74
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
Figure SMS_77
为电网等效感抗，/>
Figure SMS_68
为LCL滤波拓扑结构的电容，/>
Figure SMS_72
为浪涌冲击后的初始响应电压，/>
Figure SMS_75
为浪涌冲击后的初始响应电流。
可选的，保护模块303用于基于谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，对光伏逆变器进行保护。
示例性的，保护模块303还用于：若连续两个周期内的谐振频点电压瞬时值超出电压收敛区间，或者两个周期内的谐振频点电流瞬时值超出电流收敛区间时，关闭系统IGBT驱动保护，继电器保持吸合状态，两个周期之后重新进行并网；在重新进行并网三次后，若连续三次并网失败，继电器断开，并进行故障报警。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
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。
本申请实施例还提供了一种终端设备，参见图9，该终端设备500可以包括：至少一个处理器510、存储器520，该存储器520用于存储计算机程序521，所述处理器510用于调用并运行所述存储器520中存储的计算机程序521实现上述任意各个方法实施例中的步骤，例如图2所示实施例中的步骤101至步骤103。或者，处理器510执行所述计算机程序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301至303的功能。
示例性的，计算机程序521可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器520中，并由处理器510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段，该程序段用于描述计算机程序在终端设备500中的执行过程。
本领域技术人员可以理解，图9仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，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，例如输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器510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。
存储器520可以是终端设备的内部存储单元，也可以是终端设备的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。所述存储器520用于存储所述计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器520还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外部设备互连（Peripheral Component，PCI）总线或扩展工业标准体系结构（ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请实施例提供的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法可以应用于计算机、可穿戴设备、车载设备、平板电脑、笔记本电脑、上网本等终端设备上，本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。
本申请实施例还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可实现上述光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法各个实施例中的步骤。
本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在移动终端上运行时，使得移动终端执行时实现可实现上述光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法各个实施例中的步骤。
所述集成的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，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至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。
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，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络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。
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 (5)

1.一种光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法，其特征在于，包括：
在光伏逆变器并网之后，向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波，得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，并获取并网电流和并网电压；
基于所述第一谐振电压有效值和所述第一谐振电流有效值，得到谐振频点；
基于所述谐振频点、所述并网电流和所述并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间；
基于所述谐振频点电流瞬时值、所述谐振频点电压瞬时值、所述电流收敛区间和所述电压收敛区间，对所述光伏逆变器进行保护；
所述基于所述第一谐振电压有效值和所述第一谐振电流有效值，得到谐振频点，包括：
基于第一谐波和第一预设步长，得到第二谐波；
基于所述第二谐波，得到第二谐振电压有效值和第二谐振电流有效值；
基于第二谐波和第一预设步长，得到第三谐波；
基于所述第三谐波，得到第三谐振电压有效值和第三谐振电流有效值；
比较所述第一谐振电压有效值、所述第二谐振电压有效值和所述第三谐振电压有效值，得到电压有效值最大值；比较所述第一谐振电流有效值、所述第二谐振电流有效值和所述第三谐振电流有效值，得到电流有效值最大值；
所述电压有效值最大值和所述电流有效值最大值对应的谐波即为谐振频点；
所述基于所述谐振频点、所述并网电流和所述并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，包括：
基于所述谐振频点，得到谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、谐振频点频率和电网等效感抗；
基于所述并网电流、所述并网电压、所述谐振频点频率和所述电网等效感抗，得到电流收敛区间和电压收敛区间；
所述基于所述谐振频点电流瞬时值、所述谐振频点电压瞬时值、所述电流收敛区间和所述电压收敛区间，对所述光伏逆变器进行保护，包括：
若连续两个周期内的所述谐振频点电压瞬时值超出所述电压收敛区间，或者两个周期内的所述谐振频点电流瞬时值超出所述电流收敛区间时，关闭系统IGBT驱动保护，继电器保持吸合状态，两个周期之后重新进行并网；
在重新进行并网三次后，若连续三次并网失败，继电器断开，并进行故障报警；
所述电网等效感抗通过以下公式计算得到：
Figure QLYQS_1
其中，
Figure QLYQS_2
为谐振频点频率，/>
Figure QLYQS_3
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure QLYQS_4
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
Figure QLYQS_5
为电网等效感抗，/>
Figure QLYQS_6
为LCL滤波拓扑结构的电容；/>
通过
Figure QLYQS_7
计算得到所述电流收敛区间；
通过
Figure QLYQS_8
计算得到所述电压收敛区间；
其中，
Figure QLYQS_11
，/>
Figure QLYQS_14
为有源阻尼系数，/>
Figure QLYQS_17
为系统增益，/>
Figure QLYQS_10
为谐振频点频率，/>
Figure QLYQS_13
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure QLYQS_16
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
Figure QLYQS_18
为电网等效感抗，/>
Figure QLYQS_9
为LCL滤波拓扑结构的电容，/>
Figure QLYQS_12
为浪涌冲击后的初始响应电压，/>
Figure QLYQS_15
为浪涌冲击后的初始响应电流。
2.如权利要求1所述的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法，其特征在于，所述第一谐波的谐波幅值为并网电流的幅值的5%。
3.一种光伏逆变器并网浪涌冲击防护装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在光伏逆变器并网之后，向光伏逆变器输入预设频率的第一谐波，得到第一谐振电压有效值和第一谐振电流有效值，并获取并网电流和并网电压；
区间模块，用于基于所述第一谐振电压有效值和所述第一谐振电流有效值，得到谐振频点；基于所述谐振频点、所述并网电流和所述并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间；
保护模块，用于基于所述谐振频点电流瞬时值、所述谐振频点电压瞬时值、所述电流收敛区间和所述电压收敛区间，对所述光伏逆变器进行保护；
所述基于所述第一谐振电压有效值和所述第一谐振电流有效值，得到谐振频点，包括：
基于第一谐波和第一预设步长，得到第二谐波；
基于所述第二谐波，得到第二谐振电压有效值和第二谐振电流有效值；
基于第二谐波和第一预设步长，得到第三谐波；
基于所述第三谐波，得到第三谐振电压有效值和第三谐振电流有效值；
比较所述第一谐振电压有效值、所述第二谐振电压有效值和所述第三谐振电压有效值，得到电压有效值最大值；比较所述第一谐振电流有效值、所述第二谐振电流有效值和所述第三谐振电流有效值，得到电流有效值最大值；
所述电压有效值最大值和所述电流有效值最大值对应的谐波即为谐振频点；
所述基于所述谐振频点、所述并网电流和所述并网电压，得到谐振频点频率、谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、电流收敛区间和电压收敛区间，包括：
基于所述谐振频点，得到谐振频点电流瞬时值、谐振频点电压瞬时值、谐振频点频率和电网等效感抗；
基于所述并网电流、所述并网电压、所述谐振频点频率和所述电网等效感抗，得到电流收敛区间和电压收敛区间；
所述基于所述谐振频点电流瞬时值、所述谐振频点电压瞬时值、所述电流收敛区间和所述电压收敛区间，对所述光伏逆变器进行保护，包括：
若连续两个周期内的所述谐振频点电压瞬时值超出所述电压收敛区间，或者两个周期内的所述谐振频点电流瞬时值超出所述电流收敛区间时，关闭系统IGBT驱动保护，继电器保持吸合状态，两个周期之后重新进行并网；
在重新进行并网三次后，若连续三次并网失败，继电器断开，并进行故障报警；
所述电网等效感抗通过以下公式计算得到：
Figure QLYQS_19
其中，
Figure QLYQS_20
为谐振频点频率，/>
Figure QLYQS_21
为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
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为LCL拓扑结构的第二电感，/>
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为电网等效感抗，/>
Figure QLYQS_24
为LCL滤波拓扑结构的电容；
通过
Figure QLYQS_25
计算得到所述电流收敛区间；
通过
Figure QLYQS_26
计算得到所述电压收敛区间；/>
其中，
Figure QLYQS_28
，/>
Figure QLYQS_32
为有源阻尼系数，/>
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为系统增益，/>
Figure QLYQS_29
为谐振频点频率，/>
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为LCL滤波拓扑结构的第一电感，/>
Figure QLYQS_33
为LCL拓扑结构的第二电感，/>
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为电网等效感抗，/>
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为LCL滤波拓扑结构的电容，/>
Figure QLYQS_31
为浪涌冲击后的初始响应电压，/>
Figure QLYQS_34
为浪涌冲击后的初始响应电流。
4.一种终端设备，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有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2任一项所述的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法。
5.一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2任一项所述的光伏逆变器并网浪涌冲击防护方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107017660A (zh) * 2017-03-29 2017-08-04 石家庄科林电气股份有限公司 分布式光伏电站区域并网保护系统及并网控制方法
CN112803478A (zh) * 2021-01-05 2021-05-14 湖南大学 基于相位极性特征的微电网主动注入式单端保护方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108306335B (zh) * 2018-03-02 2020-07-07 阳光电源股份有限公司 光伏发电系统、逆变器及其并网运行控制方法和装置
CN111987695B (zh) * 2020-07-27 2022-11-04 株洲麦格米特电气有限责任公司 一种谐振变换器、谐振变换器的过流保护方法及电子设备
CN111864809B (zh) * 2020-07-31 2022-01-14 珠海银河耐吉科技股份有限公司 一种并网逆变器的启动方法
CN113489049B (zh) * 2021-06-07 2024-05-03 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种并网逆变器网侧电流控制方法
CN115656703A (zh) * 2022-09-15 2023-01-31 国能新朔铁路有限责任公司供电分公司 供电系统故障区间判断方法、装置、电子设备及存储介质

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107017660A (zh) * 2017-03-29 2017-08-04 石家庄科林电气股份有限公司 分布式光伏电站区域并网保护系统及并网控制方法
CN112803478A (zh) * 2021-01-05 2021-05-14 湖南大学 基于相位极性特征的微电网主动注入式单端保护方法

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