【技术实现步骤摘要】
减小级联H桥逆变器直流电压波动的功率均衡控制方法
本专利技术涉及一种减小级联H桥光伏逆变器直流电压波动的功率均衡控制方法，属于级联H桥光伏并网逆变器功率均衡控制
技术介绍
光伏并网发电由于提供清洁能源，且环境友好而备受关注。面对如何提高光伏系统效率、降低发电成本等问题，级联H桥多电平逆变器由于其模块化易拓展、系统效率高、并网电流总谐波失真(THD)小等优势而成为研究的热点。此外，级联H桥多电平逆变器每个功率单元需要独立的直流电源，正好符合光伏组件发电的特点，使得单个光伏组件的MPPT控制成为可能，进一步提高系统的发电效率。因此，级联H桥多电平逆变器在光伏发电并网应用中有独特的优势。虽然级联H桥光伏逆变器的各级功率单元可通过独立的MPPT控制提高光伏发电的效率，但若受光照、温度等外界因素影响，一块或多块光伏组件输出功率严重下降时，由于流过每个H桥的电流相等而传输的功率差异较大，可能导致其他输出功率较大的光伏组件对应单元的调制度大于1，系统不稳定。因此，为了保证级联H桥光伏并网逆变器在光照强度和光伏组件之间不匹配条件下的稳定运行，采取一定的功率均衡控制具有突...
【技术保护点】
一种减小级联H桥逆变器直流电压波动的功率均衡控制方法，所述的级联H桥逆变器包括N个相同的H桥单元，每个H桥单元的直流侧通过开关与一块光伏电池板连接，其特征在于，本控制方法包括总直流侧电压控制、网侧电流解耦控制和单元间功率均衡控制，主要步骤如下：步骤1，总直流侧电压控制步骤1.1，对N个H桥单元的直流侧电压进行采样并经过100Hz陷波器滤波，得到N个H桥单元的直流侧电压实际值并记为VPVi，i＝1,2,3…N；采样电网电压实际值VG和并网电流实际值IS；步骤1.2，对步骤1.1得到的N个H桥单元的直流侧电压实际值VPVi进行最大功率点跟踪控制，得到N个H桥单元的直流侧电压指令值并记为VPVi
【技术特征摘要】
1.一种减小级联H桥逆变器直流电压波动的功率均衡控制方法，所述的级联H桥逆变器包括N个相同的H桥单元，每个H桥单元的直流侧通过开关与一块光伏电池板连接，其特征在于，本控制方法包括总直流侧电压控制、网侧电流解耦控制和单元间功率均衡控制，主要步骤如下：步骤1，总直流侧电压控制步骤1.1，对N个H桥单元的直流侧电压进行采样并经过100Hz陷波器滤波，得到N个H桥单元的直流侧电压实际值并记为VPVi，i＝1,2,3…N；采样电网电压实际值VG和并网电流实际值IS；步骤1.2，对步骤1.1得到的N个H桥单元的直流侧电压实际值VPVi进行最大功率点跟踪控制，得到N个H桥单元的直流侧电压指令值并记为VPVi*，i＝1,2,3…N；步骤1.3，通过电压调节器，计算得到逆变器并网有功电流的指令值Id*，其计算式为：其中，KVP为电压调节器比例系数，KVI为电压调节器积分系数，s为拉普拉斯算子，为N个H桥单元的直流侧电压实际值之和，为N个H桥单元的直流侧电压指令值之和；步骤2，网侧电流解耦控制步骤2.1，将步骤1.1中采样得到的并网电流实际值IS通过虚拟同步旋转坐标变换转换成旋转坐标系下的电网电流有功分量Id和电网电流无功分量Iq；步骤2.2，设逆变器并网无功电流指令值Iq*为0，分别通过有功电流调节器和无功电流调节器，计算得到d轴PI调节值Ed和q轴PI调节值Eq，其计算式分别为：其中，KiP为电流调节器比例系数，KiI为电流调节器积分系数，s为拉普拉斯算子；步骤2.3，将步骤2.2中得到的d轴PI调节值Ed和q轴PI调节值Eq通过虚拟同步旋转反坐标变换得到自然坐标系下逆变器总调制波电压Vr，其计算式为：Vr＝Edsinθ+Eqcosθ其中，θ为电网电压的相位；步骤3，单元间功率均衡控制步骤3.1，将步骤1.1中采样得到的N个H桥单元的直流侧电压实际值VPVi与步骤1.2中相对应的N个H桥单元的直流侧电压指令值VPVi*相比较得到N个直流侧电压误差值并记为ΔVi，其中，i＝1,2,3…N；步骤3.2，先将步骤3.1中得到的N个H桥单元的直流侧电压误差值ΔVi按照数值大小进行升序排列，并用电压误差序列号j＝1,2,3…N进行标注，然后根据电压误差序列号j对其对应的N个H桥单元的直流侧电压实际值VPVi重新进行排序，得到N个排序后的直流侧电压实际值并记为Vj，j＝1,2,3…N；步骤3.3，根据步骤3.2中得到的N个排序后的直流侧电压实际值Vj将逆变器总调制波电压Vr分成N个电压区间，判断当前逆变器总调制波电压Vr所处的电压区间K，其中电压区间K定义为步骤3.4，根据当前逆变器总调...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，毛旺，王付胜，赵涛，张德辉，戴之强，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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