一种模块化并网逆变器，中央控制器根据直流母线电压采样值和直流母线电压给定值通过系统电压控制环产生系统并网电流给定值，并将所述直流母线电压给定值和系统并网电流给定值通过通讯总线传送给各个并网逆变器模块，并网逆变器模块根据模块直流母线电压采样值和中央控制器传送的直流母线电压给定值通过模块电压控制环产生模块并网电流给定值，并结合中央控制器传送的系统并网电流给定值，产生最终的并网电流给定值。保持了模块化并网逆变器良好的稳态性能，并改善了系统的动态性能，降低通讯总线对系统动态性能的不良影响，使得系统输入功率剧烈变化时，直流母线的电压波动大幅减小。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电力电子技术，更具体的说，涉及一种模块化并网逆变器。
技术介绍
并网逆变器广泛用于新能源发电等领域。对于并网逆变器系统，效率高，可靠性好是重要的衡量指标。模块化并网逆变器在宽负载范围均可实现高效变换，其中一个模块故障不影响整机的运行，具有良好的可靠性，且易于维护。图1为一种模块化并网逆变器的系统结构图。该逆变器包括一个中央控制器和N个并网逆变器模块。所有模块的输入侧均为直流母线，输出侧均为交流电网。中央控制器通过通讯总线与各个模块内部的模块控制器实现信息交流。针对模块化并网逆变器，目前现有技术中主要有两种控制方案:一种控制方案将其中一个模块作为主模块，母线电压控制环由主模块实现，输出用于产生并网电流控制环的电流给定值，同时主模块将母线电压控制环的输出值通过通讯总线传送给其它从模块。从模块仅执行并网电流控制环并根据主模块传送的输出值产生与主模块相同的并网电流控制环的电流给定值。该方案主模块与从模块地位不均等，一旦主模块故障会影响整个系统的稳定运行；另一种控制方案中母线电压控制环由中央控制器执行，并将母线电压控制环的输出传送给所有模块。各个模块仅执行单一的并网电流控制环，并网电流控制环的电流给定值根据接收到的母线电压控制环的输出值产生。该控制方案实现了各个模块的地位均等，任何一个模块故障均不影响系统的运行。然而通讯总线传输的速率会影响系统的控制性能，当功率大幅波动时，母线电压的波动较大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对上述的模块化并网逆变器现有控制方案的缺陷，提供一种适用于模块化并网逆变器的实现各个模块地位均等，降低通讯速率对系统产生的不良影响的控制方法。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种模块化并网逆变器，该模块化并网逆变器包括中央控制器，模块控制器和控制部分，所述的中央控制器和所述的模块控制器之间通过通讯总线连接，传递控制信息和运行状态信息，所述的控制部分包括:系统电压控制环单元，由中央控制器实现，用于根据直流母线电压给定值与中央控制器的直流母线电压采样值的差产生系统并网电流给定值，并将直流母线电压给定值与系统并网电流给定值通过通讯总线传送给各个并网逆变器模块；模块电压控制环单元，由模块控制器实现，用于根据中央控制器传送的直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值；并网电流给定产生单元，由模块控制器实现，用于根据模块并网电流给定值和中央控制器传送的系统并网电流给定值产生最终的并网电流给定值；在本技术所述的模块化并网逆变器中，所述的系统电压控制环单元包括:第一加法器，用于产生直流母线电压给定值与中央控制器的直流母线电压采样值的差；第一比例积分控制器，用于通过比例积分方式，根据直流母线电压给定值与中央控制器的直流母线电压采样值的差产生系统并网电流给定值。在本技术所述的模块化并网逆变器中，所述的模块电压控制环单元包括:第二加法器，用于产生直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差；第二比例控制器，用于通过比例方式，根据直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值。在本技术所述的模块化并网逆变器中，所述的模块电压控制环单元包括:第二加法器，用于产生直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差；第二比例控制器，用于通过比例方式，根据直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值的比例输出部分；第二积分控制器，用于通过积分方式，根据直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值的衰减前的积分输出部分；积分输出衰减器，用于将模块并网电流给定值衰减前的积分输出部分进行衰减产生衰减后的模块并网电流给定值的积分输出部分，无论衰减前是正值或者负值，经过一段时间，都衰减至O ;第三加法器，用于根据模块并网电流给定值的比例输出部分和积分输出部分产生模块并网电流给定值。在本技术所述的模块化并网逆变器中，所述的并网电流给定产生单元由第四加法器构成，将模块并网电流给定值和中央控制器传送的系统并网电流给定值相加产生最终的并网电流给定值。实施本技术的技术方案，中央控制器根据直流母线电压给定值与中央控制器的直流母线电压采样值的差，通过系统电压控制环的控制可得到系统并网电流给定值，并将系统并网电流给定值和直流母线电压给定值通过通讯总线传送给各个并网逆变器模块，并网逆变器模块根据中央控制器传送的直流母线电压给定值和并网逆变器模块的直流母线电压采样值的差，通过模块电压控制环的控制可得到模块并网电流给定值，将模块并网电流给定值与中央控制器传送的系统并网电流给定值叠加可得到最终的并网电流给定值，通过处理作为后级模块并网电流控制环的电流给定值，根据所得到的并网电流给定值和模块并网电流采样值，通过模块并网电流控制环的控制可得到控制信号，该控制信号通过触发脉冲产生单元生成合适的触发脉冲控制逆变器的开关管，实现并网电流的控制。本技术的优点是:存在中央控制器的系统电压控制环和并网逆变器模块的模块电压控制环，双电压控制环相互配合，保证系统稳态的运行性能，改善了系统的动态控制性能，降低了通讯总线对系统控制性能的不良影响，当功率剧烈变化时，大幅减小了直流母线电压的波动。【附图说明】下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中:图1是本技术的模块化并网逆变器的系统结构图；图2是本技术的模块化并网逆变器的双电压环控制方法实施例的流程图；图3是图2中步骤S102优选实施例的流程图；图4是本技术的模块化并网逆变器的控制部分实施例的逻辑图；图5是本技术的模块化并网逆变器的控制部分实施例一的控制框图；图6是本技术的模块化并网逆变器的控制部分实施例二的控制框图；【具体实施方式】下面结合附图进一步说明本技术。首先说明的是，模块化并网逆变器包括中央控制器，模块控制器和控制部分，所述的中央控制器和所述的模块控制器之间通过通讯总线连接，传递控制信息和运行状态信息，所述的控制部分中，中央控制器根据直流母线电压采样值和直流母线电压给定值通过系统电压控制环产生系统并网电流给定值，并将所述直流母线电压给定值和系统并网电流给定值通过通讯总线传送给各个并网逆变器模块，并网逆变器模块根据模块直流母线电压采样值和中央控制器传送的直流母线电压给定值通过模块电压控制环产生模块并网电流给定值，并结合中央控制器传送的系统并网电流给定值，产生最终的并网电流给定值，所述的系统电压控制环和模块电压控制环相互配合，实现双电压环控制，保持了模块化并网逆变器良好的稳态性能，并改善了系统的动态性能，降低通讯总线对系统动态性能的不良影响，使得系统输入功率剧烈变化时，直流母线的电压波动大幅减小。如图2所示，在本技术模块化并网逆变器的双电压环控制方法实施例的流程图中，该双电压环控制方法包括:S101.中央控制器根据直流母线电压采样值和直流母线电压给定值通过系统电压控制环产生系统并网电流给定值，并将直流母线电压给定值和系统并网电流给定值通过通讯总线传送给各个并网逆变器模块；S102.并网逆变器模块根据模块直流母线电压采样值和中央控制器传送的直流母线电压给定值通过模块电压控制环产生模块并网本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种模块化并网逆变器，该模块化并网逆变器包括中央控制器，模块控制器和控制部分，所述的中央控制器和所述的模块控制器之间通过通讯总线连接，传递控制信息和运行状态信息，其特征在于：所述的控制部分包括：系统电压控制环单元，由中央控制器实现，用于根据直流母线电压给定值与中央控制器的直流母线电压采样值的差产生系统并网电流给定值，并将直流母线电压给定值与系统并网电流给定值通过通讯总线传送给各个并网逆变器模块；模块电压控制环单元，由模块控制器实现，用于根据中央控制器传送的直流母线电压给定值与模块的直流母线电压采样值的差产生模块并网电流给定值；并网电流给定产生单元，由模块控制器实现，用于根据模块并网电流给定值和中央控制器传送的系统并网电流给定值产生最终的并网电流给定值；
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李威辰，赵一，杨波，
申请(专利权)人：杭州禾迈电力电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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