并网循环控制系统、方法和逆变器技术方案

本发明专利技术适用于光伏并网技术领域，提供并网循环控制系统、方法和逆变器。该系统包括：逆变模块，将光伏直流信号转换为第一光伏交流信号；基准源，生成并网标准信号；差值积分模块，将并网标准信号与第一光伏交流信号进行作差得到差值信号，对差值信号进行积分得到误差信号；加法模块，根据误差信号与并网标准信号得到误差控制信号；开关控制模块，根据误差控制信号调节开关占空比以使逆变模块输出第二光伏交流信号；逆变模块在第二光伏交流信号与并网标准信号的差值满足阈值时将第二光伏交流信号并入电网。本发明专利技术降低光伏信号与并网信号的相位和幅值误差，降低光伏并网逆变的总谐波失真度，使并入电网的信号有很好的周期性、鲁棒性和伺服性。

Grid-connected Cyclic Control System, Method and Inverter

【技术实现步骤摘要】
并网循环控制系统、方法和逆变器
本专利技术属于光伏并网
，尤其涉及一种并网循环控制系统、方法和逆变器。
技术介绍
近年来，在建和建成的光伏电站越来越多，为了电网运行安全，提高逆变器逆变波形质量迫在眉睫。现在世界上甚至有80％以上的系统采用的是PI(ProportionalIntegral，比例积分)控制逆变器，通过这种双环的控制方式很好的提高了发电系统的效率，但是PI控制的光伏信号相对应并网信号误差大，光伏并网逆变的总谐波失真度高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种并网循环控制系统、方法和逆变器，以解决传统控制器控制的光伏信号相对应并网信号误差大，光伏并网逆变的总谐波失真度高的问题。本专利技术实施例第一方面提供了一种并网循环控制系统，包括：逆变模块，用于将外部光伏发电设备输出的光伏直流信号转换为第一光伏交流信号；基准源，用于生成并网标准信号，该并网标准信号为并入电网的交流信号；差值积分模块，用于将所述并网标准信号与所述第一光伏交流信号进行作差处理得到差值信号，并对所述差值信号进行积分得到误差信号；加法模块，用于根据所述误差信号与所述并网标准信号得到误差控制信号；开关控制模块，用于根据所述误差控制信号调节开关占空比以使所述逆变模块输出第二光伏交流信号；所述逆变模块还用于在所述第二光伏交流信号与所述并网标准信号的差值满足阈值时将所述第二光伏交流信号并入电网。可选的，所述并网循环控制系统还包括：滤波模块，用于将所述第一光伏交流信号进行滤波处理并输入到所述第一模数转换器；第一模数转换器，用于将滤波后的所述第一光伏交流信号进行模数转换处理并输入到所述差值积分模块；第二模数转换器，用于将所述并网标准信号进行模数转换处理并输入到所述差值积分模块。可选的，所述滤波模块包括：第一电感、第一电阻、第二电感和第一电容；所述第一电感的第一端与所述逆变模块连接，所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述第二电感的第一端和所述第一电容的第一端均连接；所述第二电感的第二端与所述第一模数转换器连接；所述第一电容的第二端接地。可选的，所述并网循环控制系统还包括：所述第一增益模块，用于将所述第一模数转换器输出的信号的幅值增益为预设幅值，并将增益后的该信号输入到所述差值积分模块；所述第二增益模块，用于将所述第二模数转换器输出的信号的幅值增益为预设幅值，并将增益后的该信号输入到所述差值积分模块。可选的，所述开关控制模块为PWM控制器。本专利技术实施例第二方面提供了一种并网循环控制方法，包括：获取外部光伏发电设备输出的光伏直流信号，并通过逆变模块将所述光伏直流信号转换为第一光伏交流信号；将并网标准信号与所述第一光伏交流信号进行作差处理得到差值信号，并对所述差值信号进行积分得到误差信号；所述并网标准信号为并入电网的交流信号；根据所述误差信号与所述并网标准信号得到误差控制信号；开关控制模块根据所述误差控制信号调节开关占空比以使所述逆变模块输出第二光伏交流信号；在所述第二光伏交流信号与所述并网标准信号的差值满足阈值时将所述第二光伏交流信号并入电网。可选的，所述将并网标准信号与所述第一光伏交流信号进行作差处理得到差值信号，包括：对所述第一光伏交流信号进行滤波处理，将滤波后的所述第一光伏交流信号进行模数转换得到离散光伏信号；将所述并网标准信号进行模数转换得到离散标准信号；将所述离散标准信号与所述离散光伏信号进行作差处理得到差值信号。可选的，所述将所述离散标准信号与所述离散光伏信号进行作差处理得到差值信号，包括：将所述离散标准信号的幅值增益为预设幅值，将所述离散光伏信号的幅值增益为预设幅值；将增益后的所述离散标准信号和增益后的所述离散光伏信号进行作差处理得到差值信号。本专利技术实施例第三方面提供了一种逆变器，包括壳体、触摸显示模块、温度监测模块和降温模块，还包括如实施例第一方面提供的任一项所述的并网循环控制系统；所述触摸显示模块与所述并网循环控制系统连接，所述温度监测模块与所述降温模块连接；所述触摸显示模块、所述并网循环控制系统、所述温度监测模块和所述降温模块均设置在所述壳体内。可选的，所述逆变器还包括：通信接口；所述通信接口与所述触摸显示模块连接；外部终端通过所述通信接口与所述触摸显示模块进行数据传输。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：逆变模块将光伏直流信号转换为第一光伏交流信号，差值积分模块将并网标准信号与第一光伏交流信号进行作差处理得到差值信号，即得到光伏信号与并网标准信号之间的误差；加法模块根据误差信号与并网标准信号得到误差控制信号，开关控制模块根据误差控制信号调节开关占空比以使逆变模块输出第二光伏交流信号，即通过光伏信号与并网标准信号的误差修正逆变模块输出的光伏交流信号，有效消除光伏信号与并网信号之间的相位和幅值误差，第二光伏交流信号与并网标准信号的差值满足阈值时将第二光伏交流信号并入电网，降低了光伏并网逆变的总谐波失真度，使并入电网的光伏信号有很好的周期性、鲁棒性和伺服性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的并网循环控制系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的另一种并网循环控制系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的并网循环控制方法的实现流程示意图；图4是图3中步骤S302的具体实现流程示意图；图5是图4中步骤S403的具体实现流程示意图；图6是本专利技术实施例提供的逆变器的结构示意图。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，以便透彻理解本专利技术实施例。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专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、模块以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一参见图1，为本实施例中并网循环控制系统的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。所述并网循环控制系统包括：逆变模块110、基准源120、差值积分模块130、加法模块140和开关控制模块150。逆变模块110与差值积分模块130和开关控制模块150均连接，基准源120与差值积分模块130和加法模块140均连接，差值积分模块130与加法模块140连接，加法模块140与开关控制模块150连接。本实施例的并网循环控制系统可以用于三相或单相家庭式光伏并网系统。逆变模块110将外部光伏发电设备输出的光伏直流信号转换为第一光伏交流信号；基准源120生成并网标准信号，该并网标准信号为并入电网的交流信号，即符合电网需要的交流信号；差值积分模块130将所述并网标准信号与所述第一光伏交流信号进行作差处理得到差值信号，并对所述差值信号进行积分得到误差信号；加法模块140根据所述误差信号与所述并网标准信号得到误差控制信号。开关控制模块150根据所述误差控制信号调节开关占空比以使逆变模块110输出第二光伏交流信号，实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并网循环控制系统，其特征在于，包括：逆变模块，用于将外部光伏发电设备输出的光伏直流信号转换为第一光伏交流信号；基准源，用于生成并网标准信号，该并网标准信号为并入电网的交流信号；差值积分模块，用于将所述并网标准信号与所述第一光伏交流信号进行作差处理得到差值信号，并对所述差值信号进行积分得到误差信号；加法模块，用于根据所述误差信号与所述并网标准信号得到误差控制信号；开关控制模块，用于根据所述误差控制信号调节开关占空比以使所述逆变模块输出第二光伏交流信号；所述逆变模块还用于在所述第二光伏交流信号与所述并网标准信号的差值满足阈值时将所述第二光伏交流信号并入电网。

【技术特征摘要】
1.一种并网循环控制系统，其特征在于，包括：逆变模块，用于将外部光伏发电设备输出的光伏直流信号转换为第一光伏交流信号；基准源，用于生成并网标准信号，该并网标准信号为并入电网的交流信号；差值积分模块，用于将所述并网标准信号与所述第一光伏交流信号进行作差处理得到差值信号，并对所述差值信号进行积分得到误差信号；加法模块，用于根据所述误差信号与所述并网标准信号得到误差控制信号；开关控制模块，用于根据所述误差控制信号调节开关占空比以使所述逆变模块输出第二光伏交流信号；所述逆变模块还用于在所述第二光伏交流信号与所述并网标准信号的差值满足阈值时将所述第二光伏交流信号并入电网。2.如权利要求1所述的并网循环控制系统，其特征在于，所述并网循环控制系统还包括：滤波模块，用于将所述第一光伏交流信号进行滤波处理并输入到所述第一模数转换器；第一模数转换器，用于将滤波后的所述第一光伏交流信号进行模数转换处理并输入到所述差值积分模块；第二模数转换器，用于将所述并网标准信号进行模数转换处理并输入到所述差值积分模块。3.如权利要求2所述的并网循环控制系统，其特征在于，所述滤波模块包括：第一电感、第一电阻、第二电感和第一电容；所述第一电感的第一端与所述逆变模块连接，所述第一电感的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述第二电感的第一端和所述第一电容的第一端均连接；所述第二电感的第二端与所述第一模数转换器连接；所述第一电容的第二端接地。4.如权利要求2所述的并网循环控制系统，其特征在于，所述并网循环控制系统还包括：所述第一增益模块，用于将所述第一模数转换器输出的信号的幅值增益为预设幅值，并将增益后的该信号输入到所述差值积分模块；所述第二增益模块，用于将所述第二模数转换器输出的信号的幅值增益为预设幅值，并将增益后的该信号输入到所述差值积分模块。5.如权利要求1至4任一项所述的并网循环控制系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟刚，陈岩，郑金燕，贾博，刘凯，郭胜月，栾欣城，孟岩，王中亮，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司邢台供电分公司，国家电网有限公司，国网河北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13