光伏逆变电路的控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种光伏逆变电路的控制方法，包括：在接收到开机指令后，对正总母线电容和负总母线电容充电；在满足第一预设条件时，停止充电操作，控制电网的锁相环进行锁相操作；在锁相环完成锁相操作之后，以三电平模式启动五电平逆变器，对五电平逆变器进行电压环控制和电流环控制；在满足第二预设条件时，控制第一Boost变换器和第二Boost变换器空载启动，对两个Boost变换器进行电压环控制；在第一Boost变换器和第二Boost变换器的输入电压和输入电流稳定后，控制五电平逆变器以五电平模式运行。本发明专利技术公开的控制方法，能够降低光伏逆变电路启动过程中太阳能电池阵列的输入电压和输入功率的波动，使得启动过程更为平滑。本发明专利技术还公开了相应的控制装置。

【技术实现步骤摘要】
光伏逆变电路的控制方法及控制装置
本专利技术属于光伏发电
，尤其涉及光伏逆变电路的控制方法及控制装置。
技术介绍
光伏发电技术目前已经得到广泛的应用。逆变器是光伏逆变电路中非常重要的部件。目前出现的五电平逆变器具有更低的并网电流纹波和更低的开关损耗，相较于传统的两电平或三电平逆变器具有更低的并网电流谐波失真和更高的效率。图1为基于五电平逆变器构建的一种光伏逆变电路，主要包括第一Boost(升压)变换器201、第二Boost变换器202以及逆变器组，其中逆变器组包括三个五电平逆变器301、302和303。太阳能电池阵列100接入正输入母线和负输入母线，正输入母线相对于中点的电压为V1Pos，中点相对于负输入母线的电压为V1Neg。正输入母线电压经过第一Boost变换器201升压得到正总母线电压，负输入母线电压经过第二Boost变换器202升压得到负总母线电压，正总母线相对于中点的电压为V2Pos，中点相对于负总母线的电压为V2Neg。五电平逆变器301、302和303能够输出电平值为V2Pos、V1Pos、0、-V1Neg和-V2Neg的电信号。在图1中，C1为正输入母线电容，C2为负输入母线电容，C3为正总母线电容，C4为负总母线电容。这里需要说明的是，当光伏逆变电路的类型不同时，其逆变器组所包含的五电平逆变器的数量也不同，例如：单相光伏逆变电路的逆变器组仅包括一个五电平逆变器，两相光伏逆变电路的逆变器组包括两个五电平逆变器。也就是说，光伏逆变电路的逆变器组至少包括一个五电平逆变器。另外，五电平逆变器的结构并不限定于图1所示，采用其他结构的五电平逆变器也是可以的。目前，在启动光伏逆变电路的过程中，直接以五电平模式启动五电平逆变器，导致太阳能电池阵列的输入电压和输入功率存在较大的波动，启动过程不平稳。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种光伏逆变电路的控制方法和控制装置，以降低启动过程中太阳能电池阵列的输入电压和输入功率的波动，使得启动过程更为平滑。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光伏逆变电路的控制方法，所述光伏逆变电路包括第一Boost升压变换器、第二Boost变换器以及逆变器组，所述逆变器组包括至少一个五电平逆变器，所述控制方法包括：在接收到开机指令后，对正总母线电容和负总母线电容充电；在满足第一预设条件时，停止充电操作，控制电网的锁相环进行锁相操作；在所述锁相环完成锁相操作之后，以三电平模式启动所述五电平逆变器，使得所述五电平逆变器能够输出电平值为V2Pos、0和-V2Neg的电信号，对所述五电平逆变器进行电压环控制和电流环控制；在满足第二预设条件时，控制所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器空载启动，对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行电压环控制；在所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器的输入电压和输入电流稳定后，控制所述五电平逆变器以五电平模式运行。优选的，在上述控制方法中，所述第一预设条件包括以下任意一种：总母线电压达到第一电压阈值；或者，对所述正总母线电容和所述负总母线电容充电的时间达到第一时间阈值。优选的，在上述控制方法中，所述第二预设条件包括以下任意一种：总母线电压达到设定值；或者，所述五电平逆变器以三电平模式运行的时间达到第二时间阈值。优选的，在上述控制方法中，在控制所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器空载启动之后，还包括：对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行电流环控制。优选的，在上述控制方法中，在控制所述五电平逆变器以五电平模式运行之后，还包括：对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行MPPT最大功率点追踪控制，以使得所述太阳能电池阵列输出最大功率。本专利技术还公开一种光伏逆变电路的控制装置，所述光伏逆变电路包括第一Boost升压变换器、第二Boost变换器以及逆变器组，所述逆变器组包括至少一个五电平逆变器，所述控制装置包括：第一控制单元，用于在接收到开机指令后，对正总母线电容和负总母线电容充电；第二控制单元，用于在满足第一预设条件时，停止充电操作，控制电网的锁相环进行锁相操作；第三控制单元，用于在所述锁相环完成锁相操作之后，以三电平模式启动所述五电平逆变器，使得所述五电平逆变器能够输出电平值为V2Pos、0和-V2Neg的电信号，对所述五电平逆变器进行电压环控制和电流环控制；第四控制单元，在满足第二预设条件时，控制所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器空载启动，对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行电压环控制；第五控制单元，用于在所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器的输入电压和输入电流稳定后，控制所述五电平逆变器以五电平模式运行。优选的，在上述控制装置中，所述第二控制单元包括第一判断模块或者第二判断模块；所述第一判断模块用于在所述总母线电压达到第一电压阈值时，确定满足第一预设条件；所述第二判断模块用于在对所述正总母线电容和所述负总母线电容充电的时间达到第一时间阈值时，确定满足第一预设条件。优选的，在上述控制装置中，所述第四控制单元包括第三判断模块或第四判断模块；所述第三判断模块用于在总母线电压达到设定值时，确定满足第二预设条件；所述第四判断模块用于在所述五电平逆变器以三电平模式运行的时间达到第二时间阈值时，确定满足第二预设条件。优选的，上述控制装置还包括第六控制单元；所述第六控制单元在所述第四控制单元控制所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器空载启动之后，对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行电流环控制。优选的，上述控制装置还包括第七控制单元；所述第七控制单元用于在所述第五控制单元控制所述五电平逆变器以五电平模式运行之后，对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行MPPT最大功率点追踪控制，以使得所述太阳能电池阵列输出最大功率。由此可见，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开的光伏逆变电路的控制方法，以三电平模式启动逆变器组中的五电平逆变器，使得五电平逆变器输出电平值为V2Pos、0和-V2Neg的电信号，由于五电平逆变器中与正输入母线和负输入母线连接的开关管均不动作，因此不会对太阳能电池阵列的输入电压和输入功率造成扰动；之后，控制第一Boost变换器和第二Boost变换器空载启动，将对太阳能电池阵列造成的功率扰动降至最低；在将五电平逆变器切换至五电平模式时，由于第一Boost变换器和第二Boost变换器已经启动电压环控制，因此可以降低对太阳能电池阵列的输入电压造成的扰动，相应的可以降低对太阳能电池阵列造成的功率扰动。与现有方式相比，基于本专利技术公开的控制方法，能够降低光伏逆变电路启动过程中太阳能电池阵列的输入电压和输入功率的波动，使得启动过程更为平滑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有的一种光伏逆变电路的结构示意图；图2为本专利技术公开的光伏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏逆变电路的控制方法，所述光伏逆变电路包括第一Boost升压变换器、第二Boost变换器以及逆变器组，所述逆变器组包括至少一个五电平逆变器，其特征在于，所述控制方法包括：在接收到开机指令后，对正总母线电容和负总母线电容充电；在满足第一预设条件时，停止充电操作，控制电网的锁相环进行锁相操作；在所述锁相环完成锁相操作之后，以三电平模式启动所述五电平逆变器，使得所述五电平逆变器能够输出电平值为V2Pos、0和‑V2Neg的电信号，对所述五电平逆变器进行电压环控制和电流环控制；在满足第二预设条件时，控制所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器空载启动，对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行电压环控制；在所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器的输入电压和输入电流稳定后，控制所述五电平逆变器以五电平模式运行。

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变电路的控制方法，所述光伏逆变电路包括第一Boost升压变换器、第二Boost变换器以及逆变器组，所述逆变器组包括至少一个五电平逆变器，其特征在于，所述控制方法包括：在接收到开机指令后，对正总母线电容和负总母线电容充电；在满足第一预设条件时，停止充电操作，控制电网的锁相环进行锁相操作；在所述锁相环完成锁相操作之后，以三电平模式启动所述五电平逆变器，使得所述五电平逆变器能够输出电平值为V2Pos、0和-V2Neg的电信号，所述五电平逆变器中与正输入母线和负输入母线连接的开关管均不动作，对所述五电平逆变器进行电压环控制和电流环控制；在满足第二预设条件时，控制所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器空载启动，对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行电压环控制；在所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器的输入电压和输入电流稳定后，控制所述五电平逆变器以五电平模式运行。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一预设条件包括以下任意一种：总母线电压达到第一电压阈值；或者，对所述正总母线电容和所述负总母线电容充电的时间达到第一时间阈值。3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述第二预设条件包括以下任意一种：总母线电压达到设定值；或者，所述五电平逆变器以三电平模式运行的时间达到第二时间阈值。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在控制所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器空载启动之后，还包括：对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行电流环控制。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在控制所述五电平逆变器以五电平模式运行之后，还包括：对所述第一Boost变换器和所述第二Boost变换器进行MPPT最大功率点追踪控制，以使得太阳能电池阵列输出最大功率。6.一种光伏逆变电路的控制装置，所述光伏逆变电路包括第一Boost升压变换器、第二Boost变换器以及逆变器组，所述逆变器组包括至少一个五电平逆变器，其特征在于，所述控制装置包括：第一控制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁杰，陶磊，邹海晏，孙龙林，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34