CN117424280B - 三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法，逆变器与电网端之间设有分别具备电流传感器的a相线路、b相线路、c相线路，逆变器自检并网后，保持有功功率输出为0；设置电流传感器的相序采样，计算每相电流传感器无功功率；记录每相负载无功功率，逆变器发出额定功率值的超前无功；计算逆变器工作前后的每相负载无功功率的差值与三相容性无功值的比值Rn，通过比值Rn进行电流传感器的无功方向及电流传感器所在相位的判断及控制调整。本发明能实现三相逆变器组网的电流传感器相序及无功方向适配，无需进行现场电流传感器安装重新调节，降低了安装成本，适配调节高效。满足在线硬故障检测与软调节需求，方便维护维修作业。

Description

三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法

技术领域

本发明涉及三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法，属于三相光伏储能逆变器的技术领域。

背景技术

三相光伏储能逆变器需要使用三颗CT(电流传感器)实时检电网负载电流，如图3所示，为三相光伏储能逆变器的并网接线图，正确安装CT需要注意电网的相序以及CT采样电流的方向与逆变器匹配，逆变器才能正常的工作。实际的现场操作过程中，由于CT采样电流的方向和电网相序组合的情况多达48种，安装人员可能因为疏忽出现安装错误导致机器不能正常工作的情况。

一般情况下，三相光伏储能逆变器在安装调试过程中，通过人工进行并网接线，电流传感器安装反向及相位错误，会导致逆变器不正常工作，传统地方式是通过人工接线检测进行的，手工检测很容易出现接线错误，针对此情况，现有技术中会采用电流传感器标记及相位线路标记的方式来实现，这种方式能改善初装接线情况，但是当进行线路维护维修时，电流传感器及相位标记都可能存在丢失标记情况，影响到作业，另外，电流传感器标记、相位线路标记等也影响接线施工效率，还存在较为频繁的重新接线作业。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统三相光伏储能逆变器并网接线中电流传感器方向及相位易安装错误等问题，提出三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法，包括逆变器和电网端，所述逆变器与电网端之间设有a相线路、b相线路、c相线路，所述a相线路、b相线路及c相线路上分别设有电流传感器，包括如下步骤：

S1、逆变器自检并网后，保持有功功率输出为0；

S2、设置电流传感器的相序采样，计算每相电流传感器无功功率；

S3、记录每相负载无功功率，逆变器发出额定功率值的超前无功；

S4、计算逆变器工作前后的每相负载无功功率的差值与三相容性无功值的比值Rn，通过比值Rn进行电流传感器的无功方向及电流传感器所在相位的判断及控制调整。

优选地，所述步骤S2中：

采样三个电流传感器的电流信号I_x，x∈{1，2，3}，默认三相负载电流I_n＝I_x，n∈{a，b，c}，分别对三个电流信号进行广义积分计算，获得相位滞后的基波电流信号I_qn，其中广义积分器的传递函数表达形式为：其中ω为电网电压的角频率，k为阻尼比。

优选地，所述步骤S2中：k＝1.414。

优选地，所述步骤S3中：

分别计算三相负载的无功功率T，

T＝U_n0*I_qn0+U_n1*I_qn1+U_n2*I_qn2+...U_nM*I_qnM，

当T为正，当T为负，n∈{a，b，c}，其中M为一个电网周期对应的离散采样点数。

优选地，所述步骤S3中：

持续采样Q_n值，当Q_n在监测时段内电网功率处于稳定状态，记录此时的初始无功值Q_ni；

逆变器生成三相容性无功值采用无功功率配置，其中电流的相位超前电压幅值为逆变器的输出额定电流；

检测三相CT电流瞬时值，I_x，x∈{1，2，3}，通过I_x判断是否故障，若I_x有持续保持在0附近及两相或三相的瞬时绝对值相等则判断故障。

优选地，所述步骤S4中：

采样当前Q_n x∈{1，2，3}值，采样逆变器发出的无功为：Q_ns＝Q_n-Q_ni，计算无功比例因子

若0.9＜R_n＜1.1，则表示当前电流传感器接线相位正确；

若-0.9＞R_n＞-1.1，则表示当前电流传感器无功方向反相，进行电流传感器无功方向采样正负值纠正；

若|R_n|＜0.5和/或|R_a|＜0.9，|R_b|＜0.9，|R_c|＜0.9，则表示a、b、c相电流传感器的接线相序错误，交换其中两相电流传感器；

重复步骤S2至步骤S4至电流传感器相位调节正确，其中两相电流传感器交换设置标记，采样标记排列组合进行无重复交换。

本发明的有益效果主要体现在：

1.能实现三相逆变器组网的电流传感器相序及无功方向适配，无需进行现场电流传感器安装重新调节，降低了安装成本，适配调节高效。

2.满足在线硬故障检测与软调节需求，方便维护维修作业。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法的流程图。

图2是本发明三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法的优选实施例流程图。

图3是本发明中三相光伏储能逆变器的接线示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法，如图3所示，包括逆变器和电网端，所述逆变器与电网端之间设有a相线路、b相线路、c相线路，所述a相线路、b相线路及c相线路上分别设有电流传感器。

如图1和图2所示，电流传感器自适应调节方法如下步骤：

S1、逆变器自检并网后，保持有功功率输出为0；

S2、设置电流传感器的相序采样，计算每相电流传感器无功功率；

S3、记录每相负载无功功率，逆变器发出额定功率值的超前无功；

S4、计算逆变器工作前后的每相负载无功功率的差值与三相容性无功值的比值Rn，通过比值Rn进行电流传感器的无功方向及电流传感器所在相位的判断及控制调整。

在进行相序采样时，采样三个电流传感器的电流信号I_x，x∈{1，2，3}，默认三相负载电流I_n＝I_x，n∈{a，b，c}，分别对三个电流信号进行广义积分计算，获得相位滞后的基波电流信号I_qn，减少了电网负载谐波电流对无功计算的影响。

其中广义积分器的传递函数表达形式为：其中ω为电网电压的角频率，k为阻尼比，k取值为1.414。

具体地，分别计算三相负载的无功功率T，

T＝U_n0*I_qn0+U_n1*I_qn1+U_n2*I_qn2+...U_nM*I_qnM，

当T为正，当T为负，n∈{a，b，c}，其中M为一个电网周期对应的离散采样点数。

进行无法调节的故障判断，持续采样Q_n值，当Q_n在监测时段内电网功率处于稳定状态，记录此时的初始无功值Q_ni；

逆变器生成三相容性无功值采用无功功率配置，其中电流的相位超前电压幅值为逆变器的输出额定电流；

检测三相CT电流瞬时值，I_x，x∈{1，2，3}，通过I_x判断是否故障，若I_x有持续保持在0附近及两相或三相的瞬时绝对值相等则判断故障。

采样当前Q_n x∈{1，2，3}值，采样逆变器发出的无功为：Q_ns＝Q_n-Q_ni，计算无功比例因子

若0.9＜R_n＜1.1，则表示当前电流传感器接线相位正确；

若-0.9＞R_n＞-1.1，则表示当前电流传感器无功方向反相，进行电流传感器无功方向采样正负值纠正；

若|R_n|＜0.5和/或|R_a|＜0.9，|R_b|＜0.9，|R_c|＜0.9，则表示a、b、c相电流传感器的接线相序错误，交换其中两相电流传感器；

重复步骤S2至步骤S4至电流传感器相位调节正确，其中两相电流传感器交换设置标记，采样标记排列组合进行无重复交换。

在一个细化实施例中，假设|R_a|＜0.9，|R_b|＜0.9，|R_c|＜0.9，交换其中两相新的电流传感器采样电流为I_a＝I₂、I_b＝I₁、I_C＝I₃。重新检测Rn值，

若-0.9＞R_a＞-1.1，|R_b|＜0.9，|R_c|＜0.9，

则设定Ia＝-I₂，I_b＝I₃，I_c＝I₁，直到所有的Rn处于正确的范围内，完成所有相序的匹配，其它情况以此类推，不作重复

通过以上描述可以发现，能实现三相逆变器组网的电流传感器相序及无功方向适配，无需进行现场电流传感器安装重新调节，降低了安装成本，适配调节高效。满足在线硬故障检测与软调节需求，方便维护维修作业。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法，包括逆变器和电网端，所述逆变器与电网端之间设有a相线路、b相线路、c相线路，所述a相线路、b相线路及c相线路上分别设有电流传感器，其特征在于包括如下步骤：

S1、逆变器自检并网后，保持有功功率输出为0；

S2、设置电流传感器的相序采样，计算每相电流传感器无功功率；

S3、记录每相负载无功功率，逆变器发出额定功率值的超前无功；

S4、计算逆变器工作前后的每相负载无功功率的差值与三相容性无功值的比值Rn，通过比值Rn进行电流传感器的无功方向及电流传感器所在相位的判断及控制调整；

所述步骤S2中：

采样三个电流传感器的电流信号I_x，x∈{1，2，3}，默认三相负载电流I_n＝I_x，n∈{a，b，c}，分别对三个电流信号进行广义积分计算，获得相位滞后的基波电流信号I_qn，其中广义积分器的传递函数表达形式为：其中ω为电网电压的角频率，k为阻尼比；

所述步骤S3中：

分别计算三相负载的无功功率T，

T＝U_n0*I_qn0+U_n1*I_qn1+U_n2*I_qn2+...U_nM*I_qnM，

当T为正，当T为负，n∈{a，b，c}，其中M为一个电网周期对应的离散采样点数；

所述步骤S3中：

持续采样Q_n值，当Q_n在监测时段内电网功率处于稳定状态，记录此时的初始无功值Q_ni；

逆变器生成三相容性无功值采用无功功率配置，其中电流的相位超前电压幅值为逆变器的输出额定电流；

检测三相CT电流瞬时值I_x，x∈{1，2，3}，通过I_x判断是否故障，若I_x有持续保持在0附近及两相或三相的瞬时绝对值相等则判断故障。

2.根据权利要求1所述的三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法，其特征在于所述步骤S2中：k＝1.414。

3.根据权利要求1所述的三相光伏储能逆变器的电流传感器自适应调节方法，其特征在于所述步骤S4中：

采样当前Q_n，n∈{a，b，c}，采样逆变器发出的无功为：Q_ns＝Q_n-Q_ni，计算无功比例因子

若0.9<R_n<1.1，则表示当前电流传感器接线相位正确；

若-0.9>R_n>-1.1，则表示当前电流传感器无功方向反向，进行电流传感器无功方向采样正负值纠正；

若|R_n|<0.5和/或|R_a|<0.9，|R_b|<0.9，|R_c|<0.9，则表示a、b、c相电流传感器的接线相序错误，交换其中两相电流传感器；

重复步骤S2至步骤S4至电流传感器相位调节正确，其中两相电流传感器交换设置标记，采样标记排列组合进行无重复交换。