逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法、装置和发电系统制造方法及图纸

本申请公开了逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法、装置和发电系统，该方法包括：判断逆变器是否处于运行状态；当判断得到逆变器处于运行状态时，控制逆变器内部功率器件关断，并控制并网开关保持闭合状态；获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流；根据获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。本申请实现了对逆变器输出滤波电容的剩余寿命进行预测。

【技术实现步骤摘要】
逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法、装置和发电系统
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法、装置和发电系统。
技术介绍
图1示出了一种发电系统(包括但不限于光伏发电系统、风力发电系统)，具有逆变器、滤波器和并网开关S等组成部件，其中：并网开关S闭合后，发电系统处于并网状态，逆变器将输入的直流电转换成交流电输出，滤波器对逆变器输出的交流电进行滤波后送入电网。目前，发电系统中常用的滤波器是LCL滤波器、LC滤波器及其衍生滤波器，滤波器中的电容(又称逆变器输出滤波电容)是通过高频电流最重要的元器件，对个体电容的剩余寿命进行有效的预测对整个发电系统的可靠性水平有着重要的影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法、装置和发电系统，以实现对逆变器输出滤波电容的剩余寿命进行预测。一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法，包括：判断逆变器是否处于运行状态；当判断得到逆变器处于运行状态时，控制逆变器内部功率器件关断，并控制并网开关保持闭合状态；获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流；根据获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法，包括：判断逆变器是否处于非运行状态；当逆变器处于非运行状态时，判断逆变器直流母线电压是否低于预设值；当逆变器直流母线电压低于所述预设值时，抬高逆变器直流母线电压；当逆变器直流母线电压不低于所述预设值时，控制并网开关闭合，再获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流，根据获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。其中，所述抬高逆变器直流母线电压，包括：利用缓冲电路对逆变器直流母线电容进行充电，以抬高逆变器直流母线电压。一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测装置，包括：信息获取单元，用于获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流；控制单元，用于判断逆变器是否处于运行状态；当判断得到逆变器处于运行状态时，控制逆变器内部功率器件关断，并控制并网开关保持闭合状态；之后根据所述信息获取单元获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测装置，包括：信息获取单元，用于获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流；控制单元，用于判断逆变器是否处于非运行状态；当逆变器处于非运行状态时，判断逆变器直流母线电压是否低于预设值；当逆变器直流母线电压低于所述预设值时，抬高逆变器直流母线电压；当逆变器直流母线电压不低于所述预设值时，控制并网开关闭合，再根据所述信息获取单元获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。其中，所述控制单元通过控制缓冲电路对逆变器直流母线电容进行充电，来抬高逆变器直流母线电压。一种发电系统，包括逆变器、滤波器和并网开关，所述逆变器的输出侧经过所述滤波器和所述并网开关接入电网，此外，所述发电系统还包括：如上述公开的任一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测装置。其中，所述逆变器输出滤波电容剩余寿命预测装置集成在所述逆变器内部。其中，所述发电系统为单相系统或三相系统。其中，当所述发电系统网侧接有负载时，所述逆变器输出滤波电容剩余寿命预测装置在切除所述负载的情况下进行工作。从上述的技术方案可以看出，本专利技术在逆变器没有功率输出的情况下，利用电网与滤波器构成电气回路，根据逆变器输出滤波电容的采样电压、电流计算电容的容值，进行电容剩余寿命预测，不需要额外增加硬件，也不需要引入复杂控制，简易安全的实现了对逆变器输出滤波电容的剩余寿命预测。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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术公开的一种发电系统结构示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法流程图；图3为采用LCL滤波器的发电系统结构示意图；图4为本专利技术实施例公开的又一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法流程图；图5为本专利技术实施例公开的一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测装置结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。参见图2，本专利技术实施例公开了一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法，包括：步骤S01：判断逆变器是否处于运行状态；当判断得到逆变器处于运行状态时，进入步骤S02；步骤S02：控制逆变器内部功率器件关断，并控制并网开关保持闭合状态；步骤S03：获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流；步骤S04：根据获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。下面，以图1所示发电系统中的滤波器采用LCL滤波器为例，对图2所示技术方案进行详述。图1所示发电系统中的滤波器采用LCL滤波器时，对应的系统结构图如图3所示，其中所述LCL滤波器包括：三相桥臂侧电感Lm1、Lm2、Lm3，三相滤波电容C1、C2、C3，三相网侧电感Lg1、Lg2、Lg3；Lm1、C1和Lg1接在A相，Lm2、C2和Lg2接在B相，Lm3、C3和Lg3接在C相。在控制逆变器内部功率器件关断后，逆变器停止功率输出，此时由于并网开关S保持闭合状态，所以对于任一相来说，本相电网与本相上的滤波电容、网侧电感构成电气回路，具体的：A相电网与C1、Lg1构成电气回路，形成电流I1，同时在C1上形成电压U1；B相电网与C2、Lg2构成电气回路，形成电流I2，同时在C2上形成电压U2；C相电网与C3、Lg3构成电气回路，形成电流I3，同时在C3上形成电压U3。根据电容特性，对于A相来说，满足2*π*f*C1*U1＝I1计算得到其中，f为电网频率；C1一方面表示电容元件，另一方面也表示这个电容元件的容值；U1为C1上电压的有效值；I1为C1上通过电流的有效值。同理可以得到C2、C3的容值。由于电容容值的衰减程度与电容剩余寿命基本上是成正比的，所以通过计算得到C1、C2、C3当前的容值，即可预测出C1、C2、C3的剩余寿命。根据图2和图3的相关描述可知，本实施例在逆变器没有功率输出的情况下，利用电网与滤波器构成电气回路，根据逆变器输出滤波电容的采样电压、电流计算电容的容值，进行电容剩余寿命预测，不需要额外增加硬件，也不需要引入复杂控制，简易安全的实现了对逆变器输出滤波电容的剩余寿命预测。参见图4，本专利技术实施例公开了又一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法，包括：步骤S01：判断逆变器是否处于非运行状态；当判断得到逆变器处于非运行状态时，进入步骤S02；步骤S02：判断逆变器直流母线电压是否低于预设值；当判断得到逆变器直流母线电压低于所述预设值时，进入步骤S03；当判断得到逆变器直流母线电压不低于所述预设值时，进入步骤S04；步骤S03：抬高逆变器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法，其特征在于，包括：判断逆变器是否处于运行状态；当判断得到逆变器处于运行状态时，控制逆变器内部功率器件关断，并控制并网开关保持闭合状态；获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流；根据获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。

【技术特征摘要】
1.一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法，其特征在于，包括：判断逆变器是否处于运行状态；当判断得到逆变器处于运行状态时，控制逆变器内部功率器件关断，并控制并网开关保持闭合状态；获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流；根据获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。2.一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法，其特征在于，包括：判断逆变器是否处于非运行状态；当逆变器处于非运行状态时，判断逆变器直流母线电压是否低于预设值；当逆变器直流母线电压低于所述预设值时，抬高逆变器直流母线电压；当逆变器直流母线电压不低于所述预设值时，控制并网开关闭合，再获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流，根据获取到的电压和电流计算逆变器输出滤波电容的容值。3.根据权利要求2所述的逆变器输出滤波电容剩余寿命预测方法，其特征在于，所述抬高逆变器直流母线电压，包括：利用缓冲电路对逆变器直流母线电容进行充电，以抬高逆变器直流母线电压。4.一种逆变器输出滤波电容剩余寿命预测装置，其特征在于，包括：信息获取单元，用于获取逆变器输出滤波电容两端电压以及逆变器输出滤波电容上通过的电流；控制单元，用于判断逆变器是否处于运行状态；当判断得到逆变器处于运行状态时，控制逆变器内部功率器件关断，并控制并网开关保持闭合状态；之后根据所述信息获取单元获取到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱永恒，潘年安，程林，王艾，
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