一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法技术

一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法，属于逆变器技术领域。步骤：采样逆变器并联系统中的第一、第二逆变器的电容的电压、电流以及系统中的环流和母线电容电压；控制器分析两逆变器母线电容电压，判断发生母线电容电压泵升的逆变器，设该逆变器为第二逆变器，另一逆变器为第一逆变器；控制器根据采样获取的第二逆变器电容电压Vo、环流io以及母线电容电压升高量，控制第二逆变器输出电压相位，使第二逆变器母线电容多余的储能得到释放，进而将直流母线电容电压抑制在正常范围。优点：通过将母线电压升高量引入逆变器的参考电压的生成来控制逆变器母线电容电压，使其恢复到正常范围内，以防母线电容电压过高而发生停机问题。

【技术实现步骤摘要】
一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法
本专利技术属于逆变器
，具体涉及一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法。
技术介绍
随着光伏并网技术的发展，具有高可靠性、大容量等优点的多逆变器并联运行的并网系统越来越受到重视。图1示意了一种简单的两逆变器并联系统，每一侧均由整流级、隔离直流变换器级以及逆变级构成。空载时，由于两逆变器输出电压在幅值和相位上存在微小的差别，该差别导致系统中出现环流，又由于在隔离直流变换器级有变压器的存在，因此由一侧逆变器流入另一侧逆变器的能量将在另一侧母线电容上聚集，使电容电压升高，造成逆变器停机甚至逆变器元件损坏。为了防止逆变器空载并联直流电压泵升，需要改变两逆变器输出电压相角差，使母线电容聚集的多余能量释放。中国专利技术专利授权公告号CN102570884B介绍的“逆变器并联系统的环流控制方法、装置及逆变器并联系统”，其主要包括如下步骤：通过获取逆变器并联系统中逆变器的正母线或负母线的由于并联系统的环流所造成的电压升高量；根据所述电压升高量获取造成所述正母线或负母线电压升高的第一环流电流；根据对系统中的环流进行采样获取第二环流电流；通过采用这两个环流电流来控制系统中的环流。该专利将系统中的环流即逆变器输出电流作为电流内环，稳定性较差，在实际应用中电流内环不用系统中的环流作为电流环的反馈。鉴于上述已有技术，本申请人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法，能使逆变器在空载并联运行中通过检测到母线电容电压变化及输出级功率，从而在控制上做出相应的调整以防母线电容电压升高。本专利技术的目的是这样来达到的，一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)采样逆变器并联系统中的第一、第二逆变器的电容的电压及电流，以及系统中的环流和母线电容电压；S2)控制器通过分析两逆变器母线电容电压判断发生母线电容电压泵升的逆变器，设该逆变器为第二逆变器，另一逆变器为第一逆变器；S3)控制器根据采样获取的第二逆变器电容电压Vo、环流io以及母线电容电压升高量，控制第二逆变器输出电压相位，从而减小两逆变器的输出电压矢量差的大小，进而将直流电压抑制在正常范围。在本专利技术的一个具体的实施例中，所述的步骤S1)又包括如下步骤：S11)采样第一、第二逆变器输出侧的电容电压、电流以及系统中的环流，作为并联控制的反馈回路；S12)在第一、第二逆变器中，当母线电容电压Vbus达到某一预设值时，逆变器将停机，在逆变器正常工作电压及该停机时的电压之间取一电压值，定义该电压值为Vbus，max，定义母线电容额定电压为Vbus,N，采样母线电容电压值Vbus并经调理电路送入控制器中，用于所述的步骤2)中的空载并联控制。在本专利技术的另一个具体的实施例中，所述的步骤S3)又包括如下步骤：S31)控制器将采样获取的第二逆变器电容电压Vo与环流io相乘，得到第二逆变器输出有功功率P，将电容电压Vo移相90°后与环流io相乘，得到第二逆变器输出无功功率Q；S32)当第二逆变器处于空载运行，控制器通过分析母线电容电压采样值，发现母线电容电压Vbus低于Vbus，max时，第二逆变器电压环参考电压频率与有功功率P有关、幅值与无功功率Q有关，而母线电容电压Vbus与母线电容额定电压Vbus,N之差不参与合成电压环参考电压；S33)当第二逆变器处于空载运行，控制器通过分析母线电容电压采样值，发现母线电容电压Vbus高于Vbus，max时，母线电容电压Vbus与母线电容额定电压Vbus,N之差△V经比例调节器得到δref,V，第二逆变器电压环参考电压频率与有功功率P有关、幅值与无功功率Q有关，初相与δref,V有关，由此调节第二逆变器的输出电压相角，使第二逆变器母线电容多余的储能得到释放，进而将直流母线电容电压抑制在正常范围。在本专利技术的又一个具体的实施例中，所述的步骤S33)又包括如下步骤：S331)在第二逆变器中，当通过将第二逆变器母线电容电压升高量参与合成参考电压，从而改变第二逆变器输出电压的相角，使两逆变器输出电压相角差改变时，第二逆变器输出电压将超前于第一逆变器输出电压，第二逆变器反过来向第一逆变器的注入有功功率，第二逆变器母线电容储能得到释放，电压下降；S332)当第二逆变器输出电压将超前于第一逆变器输出电压时，在第一逆变器中，通过将第一逆变器母线电容电压升高量参与合成参考电压，改变第一逆变器输出电压的相角，使两逆变器输出电压相角差改变，此时第一逆变器输出电压超前于第二逆变器输出电压，第二逆变器有来自第一逆变器的有功功率注入，第一逆变器母线电容储能得到释放，电压下降。本专利技术由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：通过将母线电压升高量引入逆变器的参考电压的生成，从而改变逆变器的参考电压，改变逆变器输出电压的相角，由此来控制逆变器的母线电容电压，使其恢复到正常范围内，以防母线电容电压过高而发生停机问题。附图说明图1是现有的两逆变器并联系统的电路图。图2是现有的两逆变器并联系统的电路等效示意图。图3是本专利技术的控制策略框图。具体实施方式为了使公众能充分了解本专利技术的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本专利技术的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本专利技术构思作形式而非实质的变化都应当视为本专利技术的保护范围。请参阅图1，示意了由两逆变器并联构成的逆变器并联系统，每一侧逆变系统都由一级整流变换器后接隔离直流变换器后接逆变器构成。当两逆变器，即第一、第二逆变器输出电压存在幅值或者相位的差别，但该差别很小时，由于检测误差的存在，可能无法被精确检测到，此时逆变器判定为没有功率输出。然而，实际上会有微小的电流由其中一个逆变器流向另一个逆变器，但由于在整流级以及逆变级之间存在隔离型直流变换器，因此流进逆变器的能量不能回馈到电源供电侧，而只能在逆变器母线电容上积累，过多的能量积累将导致电容电压升高。本专利技术涉及一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法，包括以下步骤：S1)采样逆变器并联系统中的第一、第二逆变器的电容的电压、电流，以及系统中的环流和母线电容电压；S2)控制器通过分析两逆变器母线电容电压，判断发生母线电容电压泵升的逆变器，设该逆变器为第二逆变器，另一逆变器为第一逆变器，所述的控制器为数字信号处理器；S3)控制器根据采样获取的第二逆变器电容电压Vo、环流io以及母线电容电压升高量，调节第二逆变器的输出电压相角，从而使第二逆变器母线电容多余的储能得到释放，进而将直流母线电容电压抑制在正常范围。进一步地，所述的步骤S1)又包括如下步骤：S11)采样第一、第二逆变器输出侧的电容电压、电流以及系统中的环流，作为并联控制的反馈回路；S12)在第一、第二逆变器中，当母线电容电压Vbus达到某一预设值时，逆变器将停机，在逆变器正常工作电压及该停机时的电压之间取一电压值，定义该电压值为Vbus，max，定义母线电容额定电压为Vbus,N，采样母线电容电压值Vbus并经调理电路送入控制器中，用于所述的步骤2)中的空载并联控制。请参阅图3，进一步地，所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)采样逆变器并联系统中的第一、第二逆变器的电容的电压及电流，以及系统中的环流和母线电容电压；S2)控制器通过分析两逆变器母线电容电压判断发生母线电容电压泵升的逆变器，设该逆变器为第二逆变器，另一逆变器为第一逆变器；S3)控制器根据采样获取的第二逆变器电容电压Vo、环流io以及母线电容电压升高量，控制第二逆变器输出电压相位，从而减小两逆变器的输出电压矢量差的大小，进而将直流电压抑制在正常范围。

【技术特征摘要】
1.一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法，其特征在于，包括如下步骤：S1)采样逆变器并联系统中的第一、第二逆变器的电容的电压及电流，以及系统中的环流和母线电容电压；S2)控制器通过分析两逆变器母线电容电压判断发生母线电容电压泵升的逆变器，设该逆变器为第二逆变器，另一逆变器为第一逆变器；S3)控制器根据采样获取的第二逆变器电容电压Vo、环流io以及母线电容电压升高量，控制第二逆变器输出电压相位，从而减小两逆变器的输出电压矢量差的大小，进而将直流电压抑制在正常范围。2.根据权利要求1所述的一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法，其特征在于所述的步骤S1)又包括如下步骤：S11)采样第一、第二逆变器输出侧的电容电压、电流以及系统中的环流，作为并联控制的反馈回路；S12)在第一、第二逆变器中，当母线电容电压Vbus达到某一预设值时，逆变器将停机，在逆变器正常工作电压及该停机时的电压之间取一电压值，定义该电压值为Vbus，max，定义母线电容额定电压为Vbus,N，采样母线电容电压值Vbus并经调理电路送入控制器中，用于所述的步骤2)中的空载并联控制。3.根据权利要求2所述的一种防止逆变器空载并联直流电压泵升的功率注入方法，其特征在于所述的步骤S3)又包括如下步骤：S31)控制器将采样获取的第二逆变器电容电压Vo与环流io相乘，得到第二逆变器输出有功功率P，将电容电压Vo移相90°后与环流io相乘，得到第二逆变器输出无功功率Q；S32)当第二逆变器处于空载运行，控制器通过分析母线电容电压采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚瑞良，
申请(专利权)人：常熟瑞特电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32