一种光伏逆变器的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏逆变器的控制方法及系统，可实现电解电容在过压工况下自动降额，可以有效降低光伏逆变装置DC‑LINK所使用的电解电容的电压等级且保证其可靠性，从而极大提高了DC‑LINK电容的系统方案的经济性，对光伏评价上网具有重要的贡献。一种光伏逆变器的控制方法，所述光伏逆变器包括位于DC单元与AC单元之间的DC‑LINK电解电容，所述DC‑LINK电解电容的铝箔电压满足大于所述光伏逆变器的最大工作电压，根据所述DC‑LINK电解电容的工作电压调整所述逆变器的输出功率，当所述DC‑LINK电解电容的工作电压大于其额定电压时降低所述光伏逆变器的输出功率。

A control method and system of photovoltaic inverter

【技术实现步骤摘要】
一种光伏逆变器的控制方法及系统
本专利技术属于光伏逆变器领域，涉及一种光伏逆变器的控制方法及系统，具体是一种采用低电压等级的DC-LINK电解电容的光伏逆变器的控制方法及系统，即一种对光伏逆变器的DC-LINK电解电容的过压降额控制方法及系统。
技术介绍
光伏逆变器作为将太阳能组件（Solarmodule）提供的直流电转化为民用或工业用的交流电的核心装置，在新能源领域的地位越来越重要。近年来，无变压器型光伏逆变器在市场上获得了快速的发展及广泛的应用，但目前市场上的光伏逆变器的价格压力越来越大，如何平衡好寿命和成本越发显得重要。DC-LINK电解电容作为光伏逆变器的关键元件，其成本通常占据了光伏逆变器整体成本的很大一部分。光伏逆变器工作在最大开路电压的时间很短，而高压电解电容电压对电容的成本影响非常巨大，且高压电容设计的实际铝箔电压通常远高于电容的额定电压。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目是提供一种光伏逆变器的控制方法及系统，可实现电解电容在过压工况下自动降额，可以有效降低光伏逆变装置DC-LINK所使用的电解电容的电压等级且保证其可靠性，从而极大提高了DC-LINK电容的系统方案的经济性，对光伏评价上网具有重要的贡献。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种光伏逆变器的控制方法，所述光伏逆变器包括位于DC单元与AC单元之间的DC-LINK电解电容，所述DC-LINK电解电容的铝箔电压满足大于所述光伏逆变器的最大工作电压，根据所述DC-LINK电解电容的工作电压调整所述逆变器的输出功率，当所述DC-LINK电解电容的工作电压大于其额定电压时降低所述光伏逆变器的输出功率。优选地，所述DC-LINK电解电容的铝箔电压满足大于1.1倍的所述光伏逆变器的最大工作电压。更优选地，所述DC-LINK电解电容的铝箔电压满足大于1.2倍的所述光伏逆变器的最大工作电压。优选地，所述控制方法包括如下步骤：当所述DC-LINK电解电容的工作电压大于其额定电压时，所述光伏逆变器的输出功率如下式：Pout=Prate*k*e^((T1-Tlimit)/10)其中，Pout为所述光伏逆变器的输出功率，Prate为所述光伏逆变器的额定输出功率，T1为所述DC-LINK电解电容的环温，Tlimit为所述DC-LINK电解电容在工作电压下的温度限值，k为所述光伏逆变器的电压功率寿命修正系数。更优选地，检测所述DC-LINK电解电容的工作电压Ubus及环温T1，当Ubus>Urate，T1>Tlimit时，Pout=Prate*k*e^((T1-Tlimit)/10)，其中Urate为所述DC-LINK电解电容的额定电压。优选地，检测所述DC-LINK电解电容的工作电压Ubus及环温T1，当Ubus>Urate且T1>Tlimit时，降低所述光伏逆变器的输出功率，其中Urate为所述DC-LINK电解电容的额定电压，Tlimit为所述DC-LINK电解电容在工作电压下的温度限值。优选地，当所述DC-LINK电解电容的工作电压不大于其额定电压时，所述光伏逆变器的输出功率等于其额定输出功率。本专利技术还采用如下技术方案：一种光伏逆变器的控制系统，包括：DC-LINK电解电容，其位于DC单元与AC单元之间，所述DC-LINK电解电容的铝箔电压满足大于所述光伏逆变器的最大工作电压；及控制采样单元，其用于根据所述DC-LINK电解电容的工作电压调整所述逆变器的输出功率，当所述DC-LINK电解电容的工作电压大于其额定电压时降低所述光伏逆变器的输出功率。优选地，所述控制系统还包括：电压采样单元，其用于检测所述DC-LINK电解电容的工作电压；及温度采样单元，其用于检测所述DC-LINK电解电容的环温；所述控制采样单元，还用于接收所述电压采样单元检测的所述工作电压以及所述温度采样单元检测的所述环温，并根据下式得出所述光伏逆变器的输出功率：Pout=Prate*k*e^((T1-Tlimit)/10)其中，Pout为所述光伏逆变器的输出功率，Prate为所述光伏逆变器的额定输出功率，T1为所述DC-LINK电解电容的环温，Tlimit为所述DC-LINK电解电容在工作电压下的温度限值，k为所述光伏逆变器的电压功率寿命修正系数。优选地，所述电压采样单元和所述温度采样单元分别和所述控制采样单元电性连接。本专利技术采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：本专利技术的光伏逆变器的控制方法，通过对DC-LINK电解电容过压降额，不仅有效的解决了低电压等级的特定电容器应用在最大开路电压大于电容额定电压的光伏逆变器上的可靠性，而且确保在保证逆变器的安全性、可靠性的同时有效的实现了经济性；可实现在保证电解电容的设计寿命的同时通过自适应的负荷控制方法，有效的保证降低电压等级的特定电解电容的安全和经济性。以传统的应用600V额定电压的电解电容的光伏逆变器为例，采用本专利技术的控制方法和系统可以选取550V额定电压的电解电容，此电解电容通常成本会比600V便宜30%左右，而且能够在使用低电压电容满足高电压等级逆变器的需要的同时保证可靠性和安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例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为根据本专利技术实施例的一种光伏逆变器的结构示意图；图2为根据本专利技术实施例的一种控制系统的结构示意图。其中：1、DC单元；2、DC-LINK电解电容；3、AC单元；4、控制采样单元；5、电压采样单元；6、温度采样单元。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。参照图1所示，本实施例所应用的光伏逆变器包括DC单元1和AC单元3。所述光伏逆变器还包括位于DC单元1与AC单元3之间的DC-LINK电解电容2，其为非串联结构，所述DC-LINK电解电容2的铝箔电压满足大于所述光伏逆变器的最大工作电压。本实施例的光伏逆变器的控制方法包括：根据所述DC-LINK电解电容的工作电压调整所述逆变器的输出功率，当所述DC-LINK电解电容的工作电压大于其额定电压时降低所述光伏逆变器的输出功率；当所述DC-LINK电解电容的工作电压不大于其额定电压时，所述光伏逆变器的输出功率等于其额定输出功率。本实施例的控制方法为一种对光伏逆变器的DC-LINK电解电容的过压降额控制方法，其能够适用于采用了低电压等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏逆变器的控制方法，所述光伏逆变器包括位于DC单元与AC单元之间的DC-LINK电解电容，其特征在于，所述DC-LINK电解电容的铝箔电压满足大于所述光伏逆变器的最大工作电压，根据所述DC-LINK电解电容的工作电压调整所述逆变器的输出功率，当所述DC-LINK电解电容的工作电压大于其额定电压时降低所述光伏逆变器的输出功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器的控制方法，所述光伏逆变器包括位于DC单元与AC单元之间的DC-LINK电解电容，其特征在于，所述DC-LINK电解电容的铝箔电压满足大于所述光伏逆变器的最大工作电压，根据所述DC-LINK电解电容的工作电压调整所述逆变器的输出功率，当所述DC-LINK电解电容的工作电压大于其额定电压时降低所述光伏逆变器的输出功率。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述DC-LINK电解电容的铝箔电压满足大于1.1倍的所述光伏逆变器的最大工作电压。


3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述DC-LINK电解电容的铝箔电压满足大于1.2倍的所述光伏逆变器的最大工作电压。


4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
当所述DC-LINK电解电容的工作电压大于其额定电压时，所述光伏逆变器的输出功率如下式：
Pout=Prate*k*e^((T1-Tlimit)/10)
其中，Pout为所述光伏逆变器的输出功率，Prate为所述光伏逆变器的额定输出功率，T1为所述DC-LINK电解电容的环温，Tlimit为所述DC-LINK电解电容在工作电压下的温度限值，k为所述光伏逆变器的电压功率寿命修正系数。


5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，
检测所述DC-LINK电解电容的工作电压Ubus及环温T1；
当Ubus>Urate，T1>Tlimit时，Pout=Prate*k*e^((T1-Tlimit)/10)，其中Urate为所述DC-LINK电解电容的额定电压。


6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，检测所述DC-LINK电解电容的工作电压Ubus及环温...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，卢盈，张勇，
申请(专利权)人：爱士惟新能源技术江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32