ES2896020T3

ES2896020T3 - Método para controlar el inversor en un sistema de bomba solar

Info

Publication number: ES2896020T3
Application number: ES19157815T
Authority: ES
Inventors: Chae-Bong Bae
Original assignee: LSIS Co Ltd
Current assignee: LS Electric Co Ltd
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2022-02-23
Anticipated expiration: 2039-02-18
Also published as: JP6772312B2; KR101999183B1; JP2019198211A; EP3567448B1; US10389296B1; CN110474556B; CN110474556A; EP3567448A1

Abstract

Un método para controlar un inversor, en donde el inversor convierte la energía recibida de un módulo solar y suministra la energía convertida a una carga, el método que comprende: recibir una tensión de enlace de corriente continua CC actual del inversor (S41); si la tensión de enlace de CC actual es superior o igual a un nivel de referencia (S42), y si una frecuencia de salida anterior de una tensión de corriente alterna CA aplicada a la carga aumentó en un período anterior (S46), aumentar una frecuencia de salida de corriente de la tensión de CA a aplicar a la carga en una primera pendiente (S47); si la tensión de enlace de CC actual es superior o igual al nivel de referencia (S42), y si la frecuencia de salida anterior de la tensión de CA aplicada a la carga disminuyó en el período anterior (S46), aumentar la frecuencia de salida de corriente de la tensión de CA a aplicar a la carga en una segunda pendiente menor que la primera pendiente (S48); y si la tensión de enlace de CC actual es inferior al nivel de referencia (S42), y si una tensión de enlace de CC anterior en el período anterior es inferior al nivel de referencia (S43), disminuir la frecuencia de salida de corriente de la tensión de CA a aplicar a la carga (S45).

Description

DESCRIPCIÓN

Método para controlar el inversor en un sistema de bomba solar

Campo técnico

La presente descripción se refiere a un método para controlar un inversor.

Antecedentes

Un sistema de bomba solar produce y suministra agua dulce al accionar una bomba a través de un inversor mediante el uso de energía generada a partir de un módulo fotovoltaico. Este sistema de bomba solar puede suministrar agua y electricidad de la manera más efectiva. El sistema de bomba solar puede usarse en una variedad de aplicaciones tales como el suministro de agua potable, agua agrícola y desalinización de agua de mar en áreas donde la infraestructura de la red de agua dulce es insuficiente.

En particular, el sistema de bomba solar se considera un sistema óptimo que puede resolver la escasez de energía y de agua en un área remota al suministrar agua subterránea sin recibir energía adicional, en el área remota donde el suministro de energía es difícil. El Gobierno de la India ha autorizado la instalación de 50000 bombas solares en 2014 para riego y suministro de agua potable y está ampliando las instalaciones de las bombas solares hasta ahora.

Una Nueva Estrategia de Seguimiento del Punto de Máxima Potencia para Sistemas de Bombeo Solar Autónomos, Guo Heng y otros, CONFERENCIA Y EXHIBICIÓN DE TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN: ASIA Y EL PACÍFICO (enero de 2005), páginas 1-5 describe una estrategia de control de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para sistemas de bombeo solar autónomos sin baterías de respaldo, donde el proceso de control consiste de dos etapas: la decisión de acelerar o desacelerar y la selección del tamaño del paso del comando de velocidad.

La Figura 1 muestra una configuración de un sistema de bomba solar convencional.

El sistema de bomba solar convencional mostrado en la Figura 1 se configura para tener un módulo solar 100, un inversor 200 y un controlador 300.

Uno de los métodos de control importantes del sistema de bomba solar que genera energía mediante el uso de luz solar es un método de control basado en el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Un inversor solar puede generar una energía máxima a través del método de control basado en el MPPT el cual siempre rastrea un punto máximo de generación de energía desde una celda solar.

Entre los métodos de control convencionales basados en el MPPT, un método de escalada es el método de control más básico basado en MPPT. El método de escalada encuentra el punto de máxima potencia mediante el cambio de un servicio por una cierta cantidad de desplazamiento. Aunque un controlador basado en el método de escalada tiene una configuración simple, existe el problema de que la estimación del punto de máxima potencia es lenta en un cambio repentino de la cantidad de irradiación solar.

Entre los métodos de control convencionales basados en el MPPT, un método de perturbación y observación es el método de control más común basado en el MPPT. Este método opera en el punto de máxima potencia mediante la medición de un cambio de potencia de acuerdo con un aumento o disminución de una tensión. Este método de perturbación y observación tiene el problema de que el rendimiento del control se deteriora cuando la cantidad de luz es baja.

Entre los métodos de control convencionales basados en el MPPT, un método de adaptación de la impedancia usa el hecho de que una salida de una celda solar se vuelve máxima en un punto donde una impedancia de una carga se vuelve igual a una impedancia de la celda solar. El método de adaptación de la impedancia es excelente en el seguimiento del rendimiento, pero es algo complicado y requiere un número grande de operaciones.

Por tanto, en un sistema de bomba solar tal como la Figura 1 mediante el uso del método de control basado en el MPPT para diversos sistemas de bomba solar convencionales, con el fin de que un controlador 300 controle una tensión aplicada a una bomba de agua 400, el controlador utiliza una tensión de enlace de CC y una corriente de salida de un módulo inversor 52 como información para generar una forma de onda de salida de pW m de un inversor 200 y para detectar una baja tensión/sobretensión. Es decir, un sensor 210 de voltaje proporciona la tensión de enlace de CC del inversor 200 al controlador 300. Un sensor de corriente 220 proporciona la corriente de salida del inversor 200 al controlador 300. Por tanto, el controlador genera la forma de onda de salida de PWM a partir del mismo.

Sin embargo, un aumento repentino de la tensión de enlace de CC provoca un problema de sobretensión. Una caída repentina de la tensión de enlace de CC provoca un problema de baja tensión. La bomba de agua 400 no puede operar en condiciones de baja tensión y de sobretensión. Por tanto, las paradas frecuentes o los cambios del estado de operación de la bomba de agua 400 pueden provocar un fallo de la bomba de agua 400 como en el caso de frecuentes cambios de frecuencia y, por tanto, puede ocurrir una gran pérdida de energía.

[0013] Además, dado que se detecta una salida de frecuencia variable basada en PWM del inversor 200 en lugar de una potencia de entrada al inversor 200 en un enfoque convencional, se reduce la precisión del cálculo de la potencia de salida. Por tanto, existe un problema de que una tensión de la bomba de agua 400 se aumenta debido a la pulsación de la frecuencia de salida.

Dado que el controlador 300 detecta la tensión y la corriente de salida de cada nodo del inversor 200 y realiza el control basado en MPPT en base a la tensión y a la corriente detectada, el controlador 300 debe detectar con precisión la tensión y la corriente. Por tanto, cuanto mayor sea la precisión requerida, mayor será el precio del sensor colocado en el sistema.

Resumen

Con el fin de resolver el problema, un propósito de la presente descripción es proporcionar un método para controlar un inversor que evite un aumento de la tensión debido a una pulsación de una frecuencia de salida mediante el seguimiento de un punto de máxima potencia mediante el uso de una tensión de enlace de CC de un inversor.

En un aspecto de la presente descripción, se proporciona un método para controlar un inversor, en donde el inversor convierte la potencia recibida de un módulo solar y suministra la potencia convertida a una carga, el método que comprende: recibir una tensión de enlace de corriente continua (CC) del inversor; cuando la tensión de enlace de CC actual es superior o igual a un nivel de referencia, y cuando una frecuencia de salida anterior de una tensión de corriente alterna (CA) aplicada a la carga aumentó en un período anterior, que aumenta una frecuencia de salida de la corriente de una tensión de CA a aplicarse a la carga en una primera pendiente; y cuando la tensión de enlace de CC actual es superior o igual al nivel de referencia, y cuando la frecuencia de salida anterior de la tensión de CA aplicada a la carga disminuyó en el período anterior, aumentar la frecuencia de salida de la corriente de la tensión de CA a aplicar a la carga en una segunda pendiente más pequeña que la primera pendiente.

El método comprende además: cuando la tensión de enlace de CC actual es inferior al nivel de referencia, y cuando una tensión de enlace de CC anterior en el período anterior es inferior al nivel de referencia, disminuir la frecuencia de salida de la corriente de la tensión de CA a aplicar a la carga.

En una implementación, el método comprende además: cuando la tensión de enlace de CC actual es inferior al nivel de referencia, y cuando una tensión de enlace de CC anterior en el período anterior es superior o igual al nivel de referencia, almacenar la frecuencia de salida actual en un período actual como primera frecuencia de salida, y disminuir la frecuencia de salida actual de la tensión de CA a aplicar a la carga.

En una implementación, el método comprende además: cuando una frecuencia de salida adicional aumentada en la segunda pendiente es mayor o igual que la primera frecuencia de salida, fijar la frecuencia de salida adicional.

En una implementación, el método comprende además: cuando la tensión de enlace de CC actual es estable durante un tiempo predeterminado después de fijar la frecuencia de salida adicional, borrar el estado actual de frecuencia de salida disminuida y borrar la primera frecuencia de salida.

En una implementación, si la tensión de enlace de CC actual es estable se basa en si la tensión de enlace de CC actual varía en un intervalo de umbral.

De acuerdo con la presente descripción, la energía generada a partir de un módulo fotovoltaico se puede utilizar hasta un nivel máximo a través de detectar el cambio de la tensión de enlace de CC sin un sensor adicional.

Otros efectos específicos de la presente descripción, así como también los efectos como se describió anteriormente, se describirán en la modalidad con ilustraciones de detalles específicos para llevar a cabo la invención.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 2 es una representación esquemática de un sistema de bomba solar a la cual se aplica una modalidad de la presente descripción.

La Figura 3 es un diagrama de flujo que describe un método para controlar un inversor de acuerdo con una modalidad de la presente descripción.

Descripción detallada

En lo sucesivo, un método para controlar un inversor de acuerdo con la presente descripción se describirá con referencia a los dibujos adjuntos.

Por simplicidad y claridad de la ilustración, los elementos en las figuras no se dibujan necesariamente a escala. Los mismos números de referencia en diferentes figuras, denotan elementos iguales o similares y, como tales, realizan una funcionalidad similar. Además, se omiten las descripciones y detalles de las etapas y elementos bien conocidos para la simplicidad de la descripción. Además, en la siguiente descripción detallada de la presente descripción, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión exhaustiva de la presente descripción. Sin embargo, se debe entender que la presente descripción se puede poner en práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, los métodos, procedimientos, componentes y circuitos bien conocidos no se han descrito en detalle de modo que no se oscurezcan innecesariamente los aspectos de la presente descripción.

Los objetos, características y ventajas anteriores se harán evidentes a partir de la descripción detallada con referencia a los dibujos adjuntos. Las modalidades se describen con suficiente detalle para permitir a los expertos en la técnica que practiquen fácilmente la idea técnica de la presente descripción. Se pueden omitir descripciones detalladas de funciones o configuraciones bien conocidas con el fin de no oscurecer innecesariamente la esencia de la presente descripción. En lo sucesivo, las modalidades de la presente descripción se describirán en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. A lo largo de los dibujos, los numerales de referencia similares se refieren a elementos similares.

A menos que se defina de cualquier otra manera, todos los términos usados en la presente descripción tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por un experto en la técnica. Cuando los términos usados en la presente descripción están en conflicto con un significado general del término, el significado del término está de acuerdo con una definición usada en la presente descripción.

Ejemplos de diversas modalidades se ilustran y se describen más abajo. Se debe entender que la descripción en la presente descripción no pretende limitar las reivindicaciones a las modalidades específicas descritas. Por el contrario, se pretenden cubrir las alternativas, modificaciones y equivalentes que se puedan incluir dentro del alcance de la presente descripción como se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

La terminología usada en la presente descripción es para el propósito de describir las modalidades particulares solamente y no pretende ser limitante de la presente descripción. Como se usa en la presente descripción, las formas en singular "un" y "una" pretenden incluir las formas en plural también, a menos que el contexto lo indique claramente de cualquier otra manera. Se entenderá además que los términos "comprende", "que comprende", "incluye" y "que incluye" cuando se usan en esta descripción, especifican la presencia de características, enteros, operaciones, elementos y/o componentes declarados, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, enteros, operaciones, elementos, componentes y/o porciones de los mismos. Como se usa en la presente descripción, el término "y/o" incluye cualquiera y todas las combinaciones de uno o más de los elementos enumerados asociados. Una expresión tal como "al menos uno de" cuando precede a una lista de elementos puede modificar la lista completa de elementos y puede no modificar los elementos individuales de la lista.

Se debe entender que, aunque los términos "primero", "segundo", "tercero" y así sucesivamente pueden usarse en la presente descripción para describir diversos elementos, componentes, regiones, capas y/o secciones, estos elementos, componentes, regiones, capas y/o secciones no deben limitarse por estos términos. Estos términos se usan para distinguir un elemento, componente, región, capa o sección de otro elemento, componente, región, capa o sección. Por tanto, un primer elemento, componente, región, capa o sección descrita más abajo se puede denominar como un segundo elemento, componente, región, capa o sección sin apartarse del alcance de la presente descripción.

Además, también se entenderá que cuando se hace referencia a que un primer elemento o capa está presente "sobre" un segundo elemento o capa, el primer elemento se puede disponer directamente sobre el segundo elemento o se puede disponer indirectamente sobre el segundo elemento con un tercer elemento o capa que se dispone entre el primer y el segundo elemento o capa. Se debe entender que cuando se hace referencia a un elemento o capa como "conectado a", o "acoplado a", otro elemento o capa, este puede estar directamente sobre, conectado a, o acoplado a, el otro elemento o capa, o uno o más elementos o capas que intervienen pueden estar presentes. Además, también se entenderá que cuando se hace referencia a un elemento o capa como que está "entre" dos elementos o capas, puede ser el único elemento o capa entre los dos elementos o capas, o uno o más elementos o capas que intervienen también pueden estar presente.

En lo sucesivo, un método para controlar un inversor de acuerdo con una modalidad de la presente descripción se describirá con referencia a la Figura 2 y la Figura 3.

La Figura 2 es una representación esquemática de un sistema de bomba solar al cual se aplica una modalidad de la presente descripción.

Como se muestra en la Figura 2, el sistema de bomba solar al cual se aplica una modalidad de la presente descripción puede incluir un módulo solar 2, un filtro de compatibilidad electromagnética (EMC) 3, un fusible 4, un inversor 5, un controlador 1, una bomba de agua 6 y un tanque de agua 7. Sin embargo, en una modalidad de la presente descripción, se ilustra un ejemplo del uso de la bomba de agua 6 como una carga para el inversor 5, pero la presente descripción no se limita a ello. Se pueden implementar diversos ejemplos en los cuales la energía generada por el módulo solar 2 se transfiere a diversas cargas a través del inversor 5.

Además, el inversor 5 puede incluir un convertidor elevador 50, un capacitor de enlace de CC 51, un módulo inversor 52 y un sensor de tensión 53.

El módulo solar 2 puede ser una serie de células solares de manera vertical y de manera horizontal. En el módulo solar, la electricidad generada por las células solares individuales se puede recolectar de manera simultánea en el módulo solar para producir energía eléctrica.

El filtro de EMC 3 minimiza una interferencia electromagnética generada por la energía aplicada desde el módulo solar 2. Esto puede evitar daños debido a tal interferencia electromagnética. El filtro de EMC 3 puede bloquear un flujo de corriente excesivo al fusible 40 o al inversor 5. Sin embargo, el filtro de EMC 3 y el fusible 4 pueden ser ilustrativos y pueden ser simplemente ejemplos. Diversos elementos para eliminar el ruido generado por la entrada de energía del módulo solar 2 pueden usarse en una modalidad ilustrativa del sistema de bomba solar de la presente descripción.

La tensión de CC de la cual se elimina el ruido mediante el filtro de EMC 3 y el fusible 4 se puede aplicar al inversor 5. La tensión de CC aplicada al inversor 5 se puede reforzar mediante el convertidor de refuerzo 50. La tensión de CC reforzada se puede almacenar en el capacitor de enlace de CC 51.

El controlador 1 de acuerdo con una modalidad de la presente descripción genera una señal de conmutación para controlar la conmutación de una pluralidad de elementos de conmutación del módulo inversor 52 del inversor 5 en base a la tensión de enlace de CC detectada por un sensor de tensión 53. El controlador puede entonces proporcionar la señal de conmutación al módulo inversor 52. Es decir, bajo el control del controlador 1, se puede determinar una frecuencia de salida del módulo inversor 52 del inversor 5. Esto se describirá en detalle posteriormente.

Un cambio en la tensión de enlace de CC del inversor 5 varía con una cantidad de irradiación solar. Cuando la tensión de enlace de CC es suficiente, la variación de tensión es pequeña. Cuando la tensión de enlace de CC es insuficiente, la variación de voltaje puede aumentar.

La bomba de agua 6 se puede accionar por una salida de tensión de CA del módulo inversor 52 del inversor 5. Por tanto, el agua extraída por la bomba de agua 6 se puede almacenar en el tanque de agua 7. El agua transferida al tanque de agua 7 puede usarse como agua potable, agua industrial, agua agrícola, agua para ganado y similares.

En el caso convencional, el seguimiento del punto de máxima potencia mediante el uso de la corriente de salida del inversor puede provocar que la tensión del sistema se aumente por la pulsación repentina de la frecuencia de salida. En una modalidad de la presente descripción, la potencia máxima se puede seguir mediante el uso solamente de la tensión de enlace de CC del inversor sin requerir sensores adicionales. Esto puede evitar un aumento en la tensión del sistema debido a la pulsación de la frecuencia de salida.

Es decir, el controlador 1 de acuerdo con una modalidad de la presente descripción aumenta la frecuencia de salida del inversor 2 cuando la tensión de enlace de CC es superior o igual a un nivel de referencia predeterminado. Además, cuando la frecuencia de salida es más alta en comparación con la energía generada desde el módulo solar 1 y, por tanto, la tensión de enlace de CC se vuelve más pequeña que el nivel de referencia, el controlador 1 puede volver a reducir la frecuencia de salida para evitar que la tensión de enlace de CC disminuya.

Además, el controlador no aumenta la frecuencia de salida inmediatamente después de que la tensión de enlace de CC haya sido nuevamente suficiente cuando el controlador 1 había disminuido la frecuencia de salida. Más bien, el controlador eleva de manera estable la frecuencia de salida a un nivel de frecuencia de salida en un momento cuando la tensión de enlace de CC ha sido insuficiente y entonces determina una estabilidad de la tensión de enlace de CC. Cuando el controlador 1 determina que la tensión de enlace de CC es estable, el controlador realiza una operación de aceleración normal. La operación detallada del controlador 1 se describirá con referencia a los dibujos.

En el sistema de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, como se muestra en la Figura 2, el controlador 1 puede recibir periódicamente la tensión de enlace de Cc desde el sensor de tensión 53 S41. El controlador puede determinar si la tensión de enlace de CC recibida es mayor o igual al nivel de referencia o menor que el nivel de referencia S42.

Tras la determinación S42 de que la tensión de enlace de CC en un período actual es menor que el nivel de referencia, el controlador 1 puede determinar nuevamente si la tensión de enlace de CC en un período anterior es mayor o igual o menor que el nivel de referencia S43.

Tras la determinación S43 de que la tensión de enlace de CC en el período anterior es mayor o igual que el nivel de referencia, el controlador 1 puede almacenar una frecuencia de salida en el período actual como una primera frecuencia de salida S44 y disminuir la frecuencia de salida S45. Entonces, el método puede retornar. Es decir, cuando la tensión de enlace de CC disminuye por primera vez en el período actual y se vuelve más pequeña que el nivel de referencia, el controlador 1 almacena la frecuencia de salida en el período actual como la primera frecuencia de salida S44, y entonces disminuye la frecuencia de salida S45. Entonces, el método retorna.

Disminuir la frecuencia de salida significa disminuir la frecuencia de salida en una cantidad correspondiente a una pendiente decreciente de manera discreta o continuamente. Es decir, el controlador 1 puede disminuir continuamente la frecuencia de salida de acuerdo con la pendiente decreciente durante un tiempo predeterminado en base a un ajuste. Alternativamente, el controlador 1 puede disminuir la frecuencia de salida restando los valores discretos correspondientes a la pendiente decreciente de una frecuencia de salida anterior en el período anterior.

Sin embargo, cuando se determina en S43 que la tensión de enlace de CC en el período anterior es menor que el nivel de referencia, el método puede continuar a S45 en la cual el controlador reduce la frecuencia de salida.

En otras palabras, cuando no es un caso donde la tensión de enlace de CC sea menor que el nivel de referencia por primera vez en el período actual, el método puede continuar a S45 en la cual el controlador reduce la frecuencia de salida.

El controlador 1 transmite una señal de PWM a las puertas de la pluralidad de elementos de conmutación del módulo inversor 52 del inversor 5 para controlar el encendido/apagado de los elementos de conmutación, de manera que el módulo inversor 52 emita potencia de CA. Es decir, cuando el controlador 1 disminuye la frecuencia de salida, la frecuencia de salida de la potencia de CA sintetizada por el módulo inversor 52 se disminuye y, por tanto, la frecuencia de salida de la salida de potencia de CA del módulo inversor 52 se disminuye, de modo que la velocidad de accionamiento de la bomba de agua 6 se reduce.

A la inversa, cuando, a partir de un resultado de la determinación en S42, la tensión de enlace de CC en el período actual es mayor o igual que el nivel de referencia, el controlador 1 puede comprobar si la frecuencia de salida ha disminuido en el período anterior.

Cuando se determina en S46 que la frecuencia de salida no ha disminuido en el período anterior, el controlador 1 puede aumentar la frecuencia de salida por una frecuencia correspondiente a una primera pendiente S47. El método puede retornar. Es decir, cuando la tensión de enlace de CC fue mayor que el nivel de referencia en el período anterior, el controlador 1 puede aumentar la frecuencia de salida por la frecuencia correspondiente a la primera pendiente S47. Entonces, el método puede retornar.

Aumentar la frecuencia de salida significa que la frecuencia de salida de la potencia de CA sintetizada por los elementos de conmutación del módulo inversor 52 se aumenta y, por tanto, se aumenta la velocidad de accionamiento de la bomba de agua 6.

Además, aumentar la frecuencia de salida en la primera pendiente puede significar aumentar la frecuencia de salida en una cantidad correspondiente a la primera pendiente continuamente o discretamente. Es decir, la frecuencia de salida se puede aumentar continuamente de acuerdo con la primera pendiente durante un tiempo predeterminado en base a un ajuste. Alternativamente, la frecuencia de salida puede aumentar agregando los valores discretos correspondientes a la primera pendiente a una frecuencia de salida anterior en el período anterior.

Sin embargo, cuando se determina en S46 que la frecuencia de salida ha disminuido en el período anterior, es decir, cuando la tensión de enlace de CC ha sido insuficiente y nuevamente luego ha sido suficiente, la frecuencia de salida se puede aumentar en una segunda pendiente más pequeña que la primera pendiente en S47.

Entonces, el controlador 1 puede verificar si la frecuencia de salida aumentada en la segunda pendiente es mayor o igual que la primera frecuencia de salida almacenada en S44. Cuando la frecuencia de salida es mayor o igual que la primera frecuencia de salida, la frecuencia de salida se fija. Cuando la frecuencia de salida es menor que la primera frecuencia de salida, el método retorna.

Después de fijar la frecuencia de salida, el controlador 1 puede determinar si la tensión de enlace de CC es estable durante un tiempo predeterminado S51.

La determinación de si la tensión de enlace de CC es estable o no puede incluir determinar un intervalo de umbral de una magnitud del cambio de tensión de enlace de CC, y determinar que la tensión de enlace de CC no es estable cuando el cambio de la tensión de enlace de CC para un tiempo predeterminado es igual o superior al intervalo de umbral.

Por el contrario, cuando el cambio de la tensión de enlace de CC para el tiempo predeterminado es menor que el intervalo de umbral, se puede determinar que la tensión de enlace de CC es estable. El intervalo de umbral del cambio de la tensión del enlace de CC se puede almacenar previamente por el controlador 1 de acuerdo con un ajuste. Para el almacenamiento de la primera frecuencia de salida y el almacenamiento del intervalo de umbral, el controlador 1 puede incluir además una memoria.

Posteriormente, cuando se determina en la etapa S51 que la tensión de enlace de CC es estable para el tiempo predeterminado, el controlador 1 puede borrar un estado actual. Es decir, el estado reducido de la frecuencia de salida se puede borrar y se puede borrar la primera frecuencia de salida almacenada.

Por tanto, en el método para controlar un inversor de acuerdo con una modalidad de la presente descripción, el controlador no aumenta la frecuencia de salida inmediatamente después de que la tensión de enlace de CC haya sido suficiente cuando el controlador 1 había disminuido la frecuencia de salida debido a la insuficiencia en la tensión de enlace de CC; más bien, el controlador 1 eleva de manera estable (en una pendiente más pequeña) la frecuencia de salida a un nivel de frecuencia de salida (primera frecuencia de salida) en un momento en el que la tensión de enlace de CC había sido insuficiente, y entonces determina una estabilidad de la tensión de enlace de CC para el tiempo predeterminado; entonces, cuando el controlador 1 determina que la tensión de enlace de CC es estable durante el tiempo predeterminado, el controlador realiza una operación de aceleración normal (con una pendiente más alta).

En una modalidad de la presente descripción, los cambios de frecuencia de la bomba de agua 6 son frecuentes, lo que resulta en el fallo. Por tanto, cuando la tensión de enlace de CC es suficiente o igual o superior al nivel de referencia, el controlador puede aumentar la frecuencia de salida. Por el contrario, cuando la tensión de enlace de CC es insuficiente o menor que el nivel de referencia, el controlador puede reducir la frecuencia de salida para evitar que la tensión de enlace de CC disminuya aún más. Esto puede permitir que la energía generada por el módulo solar 2 se use en el grado máximo mientras el problema de baja tensión no se produzca.

En relación con esto, para evitar fluctuaciones en la frecuencia de salida que pueden ocurrir debido a que la tensión de enlace de CC fluctúa en dependencia de las condiciones climáticas o el nivel de iluminación, cuando la tensión de enlace de CC pasa de un estado insuficiente a un estado suficiente, la frecuencia de salida se puede aumentar por el controlador en una pendiente menor que una pendiente en el estado suficiente.

Además, cuando la tensión de enlace de CC pasa del estado suficiente al estado insuficiente, se almacena una frecuencia de salida correspondiente. Entonces, cuando la frecuencia de salida aumentada por el controlador en la pendiente más pequeña es mayor que la frecuencia de salida almacenada, la frecuencia de salida se fija. Entonces, se determina la estabilidad de la tensión de enlace de CC. Cuando se determina que la tensión de enlace de CC es estable, la frecuencia de salida se puede aumentar nuevamente.

El aumento repentino en la tensión de enlace de CC provoca la sobretensión, mientras que la caída repentina en la tensión de enlace de CC provoca una baja tensión. Por tanto, la bomba de agua 6 no puede operar en condiciones de sobretensión o de baja tensión. Además, el cambio frecuente de la bomba 6 entre estados de operación/parada provoca que la bomba 6 falle como en el cambio de frecuencia frecuente, aumentando de esta manera la pérdida de energía.

Convencionalmente, la tensión de enlace de CC se usa como información para generar la forma de onda de salida de PMW del inversor para controlar la bomba de agua 6 y como información para detectar la baja tensión/alta tensión. Sin embargo, en una modalidad de la presente descripción, el aumento y la disminución de la tensión de enlace de CC se verifica continuamente y, entonces, la frecuencia de salida cambia en base al aumento y la disminución de la tensión de enlace de CC para evitar el cambio abrupto de la tensión de enlace de CC de acuerdo con la cantidad de irradiación solar.

De acuerdo con la presente descripción, los cambios en la tensión de enlace de CC se pueden detectar sin sensores adicionales, para de esta manera permitir que la energía generada por el módulo solar se use a un nivel máximo.

Será evidente para los expertos en la técnica que diversas modificaciones y variaciones se pueden realizar en la presente invención sin apartarse del alcance de la presente descripción. El alcance técnico de la presente descripción no se limita a los contenidos descritos en las modalidades sino que se debe determinar por las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para controlar un inversor, en donde el inversor convierte la energía recibida de un módulo solar y suministra la energía convertida a una carga, el método que comprende:

recibir una tensión de enlace de corriente continua CC actual del inversor (S41);

si la tensión de enlace de CC actual es superior o igual a un nivel de referencia (S42), y si una frecuencia de salida anterior de una tensión de corriente alterna CA aplicada a la carga aumentó en un período anterior (S46), aumentar una frecuencia de salida de corriente de la tensión de CA a aplicar a la carga en una primera pendiente (S47);

si la tensión de enlace de CC actual es superior o igual al nivel de referencia (S42), y si la frecuencia de salida anterior de la tensión de CA aplicada a la carga disminuyó en el período anterior (S46), aumentar la frecuencia de salida de corriente de la tensión de CA a aplicar a la carga en una segunda pendiente menor que la primera pendiente (S48); y

si la tensión de enlace de CC actual es inferior al nivel de referencia (S42), y si una tensión de enlace de CC anterior en el período anterior es inferior al nivel de referencia (S43), disminuir la frecuencia de salida de corriente de la tensión de CA a aplicar a la carga (S45).

2. El método de la reivindicación 1, en donde el método comprende además:

si la tensión de enlace de CC actual es inferior al nivel de referencia (S42), y si una tensión de enlace de CC anterior en el período anterior es superior o igual al nivel de referencia (S43), almacenar la frecuencia de salida actual en un período actual como una primera frecuencia de salida (S44) y disminuir la frecuencia de salida actual de la tensión CA a aplicar a la carga (S45).

3. El método de la reivindicación 2, en donde el método comprende además:

si una frecuencia de salida adicional aumentada en la segunda pendiente es mayor o igual que la primera frecuencia de salida (S49), fijar la frecuencia de salida adicional (S50).

4. El método de la reivindicación 3, en donde el método comprende además:

si la tensión de enlace de CC actual es estable durante un tiempo predeterminado después de fijar la frecuencia de salida adicional (S51), borrar el estado actual de frecuencia de salida disminuida y borrar la primera frecuencia de salida (S52).

5. El método de la reivindicación 4, en donde si la tensión de enlace de CC actual es estable se basa en si la tensión de enlace de CC actual varía en un intervalo de umbral