一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法技术

本发明专利技术公开了光伏逆变器的两级功率限载控制方法，通过内环电流控制，根据实时有功功率控制指令Power Set ref，得到目标输出功率；根据目标输出功率，分别对每路太阳能控制器的PV输入功率及PV输入电流进行合理分配，达到输入功率与输出功能基本匹配，不过配的目的；通过外环电压控制，实时采集当前直流母线的电压值Vbus，并与直流母线的电压阈值Vbus_ref进行比较；当直流母线的电压值Vbus>Vbus_ref时，将经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环或Boost电压环，进而达到直流母线的目标电压值，快速将母线电压拉回至合理电压，实现在功率稳态和瞬态时，均能解决直流母线电压过冲问题。均能解决直流母线电压过冲问题。均能解决直流母线电压过冲问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法


[0001]本专利技术涉及光伏逆变器功率限载
，具体涉及一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，以光伏和风电为代表的新能源的开发与利用越来越受到各国的重视。光伏发电受太阳能资源的制约，具有随机性、间歇性、周期性以及波动性的特点，太阳能光伏发电需要使用到光伏逆变器，光伏逆变器的作用是将光伏板产生的直流电经过升压、逆变之后接入电网，是光伏发电过程中最重要的组件之一。随着光伏电站装机容量的快速增长，其对电力系统的影响也越来越大，为了减小大规模光伏并网对电网造成的影响，大中型光伏电站应配备有功功率控制系统，具备有功功率调节能力，对光伏逆变器的输出功率进行限制。并要求能够接受并自动执行调度部门发送的有功功率变化的控制指令，确保有功功率及有功功率变化按照电力调度部门的要求运行。
[0003]传统的限载方法多采用限制输出交流电流的方式，导致输入PV功率过配的情况下，由于限制了输出功率，多余的电流会在母线上聚集，导致母线电容快速冲高，产生过压及系统的稳定性降低等问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法，包括如下步骤：根据实时有功功率控制指令Power Set ref，得到目标输出功率；根据目标输出功率，分别对每路太阳能控制器的PV输入功率及PV输入电流进行合理分配；实时采集当前直流母线的电压值Vbus，并与直流母线的电压阈值Vbus_ref进行比较；当直流母线的电压值Vbus>Vbus_ref时，将经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环或Boost电压环，进而达到直流母线的目标电压值。
[0005]进一步地，对每路太阳能控制器的PV输入功率及PV输入电流进行合理分配，包括如下步骤：太阳能控制器接收每路PV单元输出的输入电流Ipv和输入电压Vpv，，并输出Boost参考电压值Vpv_ref；功率控制器接收有功功率控制指令Power Set ref和太阳能控制器输出的Boost参考电压值Vpv_ref，并根据目标输出功率及Boost参考电压值，计算得到Boost电流环的电流参考最大值I；获取每路的PV单元的Boost电压环的Boost参考电压值Vpv_ref与输入电压Vpv之间的误差电压值，经过PI调节后得到误差电压输出值并进行限制；
根据PI调节后的误差电压输出值，得到Boost电流环的电流参考值Ipv_ref；对每路PV单元的电流参考最大值I及电流参考值Ipv_ref进行限制。
[0006]进一步地，经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环，包括如下步骤：经过限制的电流参考最大值I及电流参考值Ipv_ref经PI调节后作用于DC/DC单元中的功率变换电路；获取实时采集的直流母线的电压值Vbus与直流母线的电压阈值Vbus_ref之间的误差电压值，误差电压值经过PI调节后，母线控制器作用于Boost电流环输出方波给DC/DC单元中的功率变换电路。
[0007]进一步地，经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环，包括如下步骤：经过限制的电流参考最大值I及电流参考值Ipv_ref经PI调节后作用于DC/DC单元中的功率变换电路；获取实时采集的直流母线的电压值Vbus与直流母线的电压阈值Vbus_ref之间的误差电压值，误差电压值经过PI调节后，母线控制器作用于Boost电流环的电流参考值Ipv_ref。
[0008]进一步地，经过PI调节后的电压误差作用于Boost电压环，包括如下步骤：在获取每路PV单元Boost电压环的Boost参考电压值Vpv_ref与输入电压Vpv之间的误差电压值前，先对Boost参考电压值Vpv_ref进行限制，之后获取的电流参考最大值I及电流参考值Ipv_ref依次经过限制及PI调节后作用于DC/DC单元中的功率变换电路；获取实时采集的直流母线的电压值Vbus与直流母线的电压阈值Vbus_ref之间的误差电压值，该误差电压值经过PI调节后，母线控制器作用于Boost电压环的Boost参考电压值Vpv_ref。
[0009]进一步地，当Vpv<Vpv_ref时，不对Boost参考电压值Vpv_ref与输入电压Vpv之间经过PI调节后的误差电压输出值进行限制。
[0010]与现有技术比较本专利技术技术方案的有益效果为：本专利技术提供的一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法，一是通过内环电流控制，根据有功功率控制指令分别限制每路MPPT的PV输入功率及PV输入电流，达到输入功率与输出功能基本匹配、不过配的目的；二是通过外环电压控制，实时检测母线电压是否处于异常状态，如果检测到母线电压大于直流母线的电压阈值，将经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环或Boost电压环，快速将母线电压拉回至合理电压，实现在功率稳态和瞬态时，均能解决直流母线电压过冲问题。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，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。
[0012]图1是本专利技术实施例提供的一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法的实施例1的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法的实施例2
的流程图；图3是本专利技术实施例提供的一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法的实施例3的流程图。
[0013]附图标记如下所示：1、太阳能控制器，2、功率控制器，3、母线控制器。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0015]实施例1请参阅图1所示，本专利技术提供的一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法，包括如下步骤：根据实时有功功率控制指令Power Set ref，得到目标输出功率；根据目标输出功率，分别对每路太阳能控制器1的PV输入功率及PV输入电流进行合理分配；实时采集当前直流母线的电压值Vbus，并与直流母线的电压阈值Vbus_ref进行比较；当直流母线的电压值Vbus>Vbus_ref时，将经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环或Boost电压环，进而达到直流母线的目标电压值。
[0016]一是通过内环电流控制，根据有功功率控制指令分别限制每路MPPT的PV输入功率及PV输入电流，达到输入功率与输出功能基本匹配、不过配的目的；二是通过外环电压控制，实时检测母线电压是否处于异常状态，如果检测到母线电压大于直流母线的电压阈值，将经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环或Boost电压环，快速将母线电压拉回至合理电压，通过两级限载控制，达到母线稳定，实现在功率稳态和瞬态时，均能解决直流母线电压过冲问题。可应用但不仅限于光伏并网逆变器、储能逆变器中的单相/三相逆变电路中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器的两级功率限载控制方法，其特征在于，包括如下步骤：根据实时有功功率控制指令Power Set ref，得到目标输出功率；根据目标输出功率，分别对每路太阳能控制器的PV输入功率及PV输入电流进行合理分配；实时采集当前直流母线的电压值Vbus，并与直流母线的电压阈值Vbus_ref进行比较；当直流母线的电压值Vbus>Vbus_ref时，将经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环或Boost电压环，进而达到直流母线的目标电压值。2.如权利要求1所述的光伏逆变器的两级功率限载控制方法，其特征在于，对每路太阳能控制器的PV输入功率及PV输入电流进行合理分配，包括如下步骤：太阳能控制器接收每路PV单元输出的输入电流Ipv和输入电压Vpv，并输出Boost参考电压值Vpv_ref；功率控制器接收有功功率控制指令Power Set ref和太阳能控制器输出的Boost参考电压值Vpv_ref，并根据目标输出功率及Boost参考电压值，计算得到Boost电流环的电流参考最大值I；获取每路的PV单元的Boost电压环的Boost参考电压值Vpv_ref与输入电压Vpv之间的误差电压值，经过PI调节后得到误差电压输出值并进行限制；根据PI调节后的误差电压输出值，得到Boost电流环的电流参考值Ipv_ref；对每路PV单元的电流参考最大值I及电流参考值Ipv_ref进行限制。3.如权利要求2所述的光伏逆变器的两级功率限载控制方法，其特征在于，经过PI调节后的电压误差作用于Boost电流环，包括如下步骤：经过限制的电流参考最大值I及电流参考值Ipv_ref经PI调节后作用于DC/DC单元中的功率变换电路；获取实时采...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一鸣，王海鹏，刘聪哲，许颇，夏鲲，蔡旭，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：