逆变系统及其控制方法技术方案

本申请公开一种逆变系统及其控制方法，所述方法包括：接收上位机下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令含有所述上位机对所述逆变器进行的功率调度值；比对所述逆变器的最大可输出功率与所述功率调度值的大小；当所述逆变器的最大可输出功率小于所述功率调度值时，控制所述逆变器以所述最大可输出功率对外输出；当所述逆变器的最大可输出功率不小于所述功率调度值时，控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值且运行在安全工作区。本申请根据功率调度指令，控制逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到功率调度值且运行在安全工作区；保证了逆变系统运行的可靠性，降低了系统故障率，提高了系统寿命。

【技术实现步骤摘要】
逆变系统及其控制方法
本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种逆变系统及其控制方法。
技术介绍
在逆变器应用领域，为了追求最大收益，逆变器普遍会面临两个问题：1、设计的直流输入电压接近系统电压；2、逆变器设计的直流侧输入功率大于逆变器标称最大可输出功率。直流侧输入电压设计越高，逆变器工作电压也越高；工作电压越高，逆变器寿命以及稳定性都会降低。逆变器设计的直流侧输入功率超过逆变器标称最大可输出功率，在光照、温度影响下，逆变器实际输入功率会比设计的直流侧输入功率更大，导致逆变器在满足特定功率输出时，逆变器母线电压会超过光伏组件的最佳MPPT电压，直流侧接入功率越大，逆变器实际工作时候的母线电压会越高。受系统电压设计接近系统电压上限值，系统接入容量超过逆变器标称最大功率等因素影响，面对上位机限功率指令要求时，逆变器往往需要将母线电压抬升至可能导致逆变器故障的危险区域工作，即超过逆变器其设计的安全运行区域。逆变器超过其设计的安全区域运行时，不仅提高了逆变器的故障率，而且会使得逆变器的使用寿命降低，且对后续电站后续运维增加了难度。
技术实现思路
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种逆变系统及其控制方法，以解决为满足上位机下发功率调度指令要求时，逆变器会超过其允许安全工作区运行，引发逆变器故障率升高、逆变器寿命变短等问题。本申请解决上述技术问题所采用的技术方案如下：根据本申请的一个方面，提供一种逆变系统，包括逆变器、控制器以及多个开关单元，每个开关单元的输入端至少接入一个光伏组件，所述多个开关单元的输出端并联汇流至所述逆变器的直流侧，所述控制器与所述多个开关单元连接；所述控制器被配置为：接收上位机下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令含有所述上位机对所述逆变器进行的功率调度值；比对所述逆变器的最大可输出功率与所述功率调度值的大小；当所述逆变器的最大可输出功率小于所述功率调度值时，控制所述逆变器以所述最大可输出功率对外输出；当所述逆变器的最大可输出功率不小于所述功率调度值时，控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值且运行在安全工作区。根据本申请的另一个方面，提供一种逆变系统的控制方法，所述逆变系统包括逆变器、控制器以及多个开关单元，每个开关单元的输入端至少接入一个光伏组件，所述多个开关单元的输出端并联汇流至所述逆变器的直流侧，所述控制器与所述多个开关单元连接；所述方法包括：接收上位机下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令含有所述上位机对所述逆变器进行的功率调度值；比对所述逆变器的最大可输出功率与所述功率调度值的大小；当所述逆变器的最大可输出功率小于所述功率调度值时，控制所述逆变器以所述最大可输出功率对外输出；当所述逆变器的最大可输出功率不小于所述功率调度值时，控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值。本申请实施例的逆变系统及其控制方法，根据功率调度指令，控制逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到功率调度值且运行在安全工作区；保证了逆变系统运行的可靠性，降低了系统故障率，提高了系统寿命。附图说明图1为本申请实施例提供的逆变系统示意图；图2为本申请实施例提供的另一逆变系统示意图；图3为本申请实施例提供的又一逆变系统示意图；图4为本申请实施例提供的逆变器的PV曲线示意图；图5为本申请实施例提供的逆变器的IU曲线示意图；图6为本申请实施例提供的逆变系统响应上位机的功率调度指令示意图；图7为本申请实施例提供的逆变系统响应上位机的功率调度指令另一示意图；图8为本申请实施例提供的逆变系统响应上位机的功率调度指令又一示意图；图9为本申请实施例提供的逆变系统的控制方法流程示意图。本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在本申请的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。实施例1如图1所示，本申请实施例提供一种逆变系统，包括逆变器DC/AC、控制器以及多个开关单元K1～Kn，每个开关单元的输入端至少接入一个光伏组件，所述多个开关单元的输出端并联汇流至所述逆变器的直流侧，所述控制器与所述多个开关单元连接。其中，所述开关单元包括机械电动开关或者半导体电子开关。控制器可集成在逆变器DC/AC中或者独立存在。如图2-图3所示，本申请实施例提供另一种逆变系统，包括逆变器DC/AC、控制器、多个DC/DC变换器以及多个开关单元K1～Kn，每个开关单元的输入端至少接入一个光伏组件，所述多个开关单元的输出端并联汇流至所述逆变器的直流侧，所述控制器与所述多个开关单元连接。每个DC/DC变换器串联在所述每个开关单元和所述逆变器的直流侧之间，或者每个DC/DC变换器串联在所述光伏组件和所述每个开关单元之间。其中，所述开关单元包括机械电动开关或者半导体电子开关。控制器可集成在逆变器DC/AC、DC/DC变换器中或者独立存在。基于图1-图3所述的逆变系统，所述控制器被配置为：接收上位机下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令含有所述上位机对所述逆变器进行的功率调度值；比对所述逆变器的最大可输出功率与所述功率调度值的大小；当所述逆变器的最大可输出功率小于所述功率调度值时，控制所述逆变器以所述最大可输出功率对外输出；当所述逆变器的最大可输出功率不小于所述功率调度值时，控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值且运行在安全工作区。在一实施方式中，所述控制器还被配置为：在控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值的过程中，实时检测所述逆变器是否运行在安全工作区；若所述逆变器一直运行在安全工作区，则控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值；若检测到所述逆变器没有运行在安全工作区，则控制所述多个开关单元中的至少一个开关单元断开，以降低所述逆变器的输入功率并使得所述逆变器运行在所述安全工作区；再次比对所述逆变器的最大可输出功率与所述功率调度值的大小；若所述逆变器的最大可输出功率不小于所述功率调度值，则控制所述逆变器的输出功率下降到所述功率调度值；若所述逆变器的最大可输出功率小于所述功率调度值，则控制所述多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆变系统，包括逆变器、控制器以及多个开关单元，每个开关单元的输入端至少接入一个光伏组件，所述多个开关单元的输出端并联汇流至所述逆变器的直流侧，所述控制器与所述多个开关单元连接；其特征在于，/n所述控制器被配置为：/n接收上位机下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令含有所述上位机对所述逆变器进行的功率调度值；/n比对所述逆变器的最大可输出功率与所述功率调度值的大小；/n当所述逆变器的最大可输出功率小于所述功率调度值时，控制所述逆变器以所述最大可输出功率对外输出；/n当所述逆变器的最大可输出功率不小于所述功率调度值时，控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值且运行在安全工作区。/n

【技术特征摘要】
1.一种逆变系统，包括逆变器、控制器以及多个开关单元，每个开关单元的输入端至少接入一个光伏组件，所述多个开关单元的输出端并联汇流至所述逆变器的直流侧，所述控制器与所述多个开关单元连接；其特征在于，
所述控制器被配置为：
接收上位机下发的功率调度指令；其中，所述功率调度指令含有所述上位机对所述逆变器进行的功率调度值；
比对所述逆变器的最大可输出功率与所述功率调度值的大小；
当所述逆变器的最大可输出功率小于所述功率调度值时，控制所述逆变器以所述最大可输出功率对外输出；
当所述逆变器的最大可输出功率不小于所述功率调度值时，控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值且运行在安全工作区。


2.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述控制器还被配置为：
在控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值的过程中，实时检测所述逆变器是否运行在安全工作区；
若所述逆变器一直运行在安全工作区，则控制所述逆变器的输出功率从最大可输出功率下降到所述功率调度值；
若检测到所述逆变器没有运行在安全工作区，则控制所述多个开关单元中的至少一个开关单元断开，以降低所述逆变器的输入功率并使得所述逆变器运行在所述安全工作区；再次比对所述逆变器的最大可输出功率与所述功率调度值的大小；若所述逆变器的最大可输出功率不小于所述功率调度值，则控制所述逆变器的输出功率下降到所述功率调度值；若所述逆变器的最大可输出功率小于所述功率调度值，则控制所述多个开关单元中的至少一个开关单元导通，以提升所述逆变器的输入功率。


3.根据权利要求2所述的逆变系统，其特征在于，所述安全工作区为最大过载电流、最低工作电压、最大过载电压、最大MPPT电压在所述逆变器的IU曲线上构成的封闭区域。


4.根据权利要求2所述的逆变系统，其特征在于，所述安全工作区为最大过载功率、最低工作电压、最大过载电压、最大MPPT电压在所述逆变器的PV曲线上构成的封闭区域。


5.根据权利要求1所述的逆变系统，其特征在于，所述控制器还被配置为：
若没有接收到所述上位机下发的功率调度指令，控制所述逆变器以所述最大可输出功率对外输出。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾建友，周党生，陈利，
申请(专利权)人：深圳市禾望科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44