一种逆变器控制方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种逆变器控制方法、系统、装置及存储介质，该方案涉及电力电子技术领域，用于对逆变器中的开关管进行控制，该方案中在触发关机时先判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态，若工作于有功功率传输状态，在经过预设延时时间后控制逆变器中的补偿开关管关断，以使补偿开关管零电流关断。可见，本申请中通过设置预设延时时间，使逆变器中的补偿开关管零电流关断，以减小补偿开关管的损耗，且此时补偿开关管的端电压已降低至0或已接近0，从而减小补偿开关管关断时承受的电压，避免补偿开关管关断时承受电压过大而损坏，以提高整机的可靠性。提高整机的可靠性。提高整机的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种逆变器控制方法、系统、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种逆变器控制方法、系统、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]逆变器被广泛应用于新能源发电和储能系统中，其工作原理是通过逆变电路将直流电（光伏电池板、蓄电池）转变为交流电。在单相光伏和储能系统中应用的逆变器，H全桥是最为常见的逆变拓扑，其控制方式主要有单极性调制和双极性调制两种方式。单极性调制相比双极性调制虽然开关损耗较小、所需逆变电感也较小，但会存在严重的共模电流问题，并且共模电流的数值会随着开关频率的增大而线性增加。为了集成双极性调制和单极性调制的优点，通过在H全桥的交流侧增加旁路电路而延伸出了Heric拓扑。
[0003]单相逆变器的Heric（Highly Efficient Reliable Inverter Concept，高效可靠逆变器）拓扑结构如图1所示，图1为现有技术中的逆变器结构示意图。图1中包括电压为母线电压Upn的母线电容C1，全桥电路中的第一开关管Q1及其体二极管D1s、第二开关管Q2及其体二极管D2s、第三开关管Q3及其体二极管D3s、第四开关管Q4及其体二极管D4s，旁路电路中的第一补偿开关管Q5及其体二极管D5s和第二补偿开关管Q6及其体二极管D6s，和第一逆变电感L1、第二逆变电感L2，第一逆变电感L1串联在第一开关管Q1与第二开关管Q2的第一中点和电网之间，第二逆变电感L2串联在第三开关管Q3与第四开关管Q4的第二中点和电网之间，第一补偿开关管Q5和第二补偿开关管Q6串联，且串联后并联于第一中点和第二中点之间。在对开关管进行控制时，第一开关管Q1和第四开关管Q4同时开关并和第一补偿开关管Q5高频补偿，第二开关管Q2和第三开关管Q3同时开关并和第二补偿开关管Q6高频补偿。Heric单相三电平逆变电路的控制逻辑图如图2所示，图2为现有技术中对逆变器的控制逻辑示意图，Q1/Q4为第一开关管Q1和第四开关管Q4的控制信号，Q6为第二补偿开关管Q6的控制信号，Q5为第一补偿开关管Q5的控制信号，Q2/Q3为第二开关管Q2和第三开关管Q3的控制信号，I
L
为电感电流，图2中定义电感电流I
L
流入电网为正，电网电压V
grid
上正下负为正。在区间Ⅰ有功功率传输状态，第一开关管Q1和第四开关管Q4承受导通损耗和高频开关损耗，而第一补偿开关管Q5和第二补偿开关管Q6仅有导通损耗；在区间Ⅱ无功功率传输状态，第一开关管Q1的寄生二极管D1s和第四开关管Q4的寄生二极管D2s承受导通损耗，第一补偿开关管Q5承受导通损耗和高频开关损耗；区间Ⅲ的控制过程和区间Ⅰ类似，区间Ⅳ的控制过程与区间Ⅱ类似。
[0004]目前光伏逆变器主要还是以发有功功率为主，一般功率因数运行范围为
±
0.8，第一补偿开关管Q5和第二补偿开关管Q6由于在有功功率传输状态时不存在高频开通，所以在有功功率状态下电压应力仅为母线的平台电压，在无功功率传输状态，第一补偿开关管Q5和第二补偿开关管Q6也只是在小电流情况下高频开关，由于电压尖峰与开关电流成正比，所以第一补偿开关管Q5和第二补偿开关管Q6相比第一开关管Q1和第二开关管Q2所承受的电压应力较小，并且开关损耗也较小，所以在逆变器的第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三
开关管Q3、第四开关管Q4选型时，一般选择在同等电流应力情况下开关尖峰比第一补偿开关管Q5和第二补偿开关管Q6较大的开关管，例如第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4选择耐压为700V开关管，第一补偿开关管Q5和第二补偿开关管Q6则选择耐压为500V
‑
600V的开关管。
[0005]然而，在故障关机或接收到关机指令时，若直接对第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一补偿开关管Q5、第二补偿开关管Q6进行封波关机就有可能出现第一补偿开关管Q5或第二补偿开关管Q6在峰值电流状态关断的情况，使第一补偿开关管Q5或第二补偿开关管Q6承受较大的电压尖峰，导致第一补偿开关管Q5或第二补偿开关管Q6因过压而损坏。
[0006]基于此，如何在关机时对逆变器中的补偿开关管进行控制以避免补偿开关管损坏是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种逆变器控制方法、系统、装置及存储介质，通过设置预设延时时间，使逆变器中的补偿开关管零电流关断，以减小补偿开关管的损耗，且此时补偿开关管的端电压已降低至0或已接近0，从而减小补偿开关管关断时承受的电压，避免补偿开关管关断时承受电压过大而损坏，以提高整机的可靠性。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种逆变器控制方法，包括：在触发关机时判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态；若是，则在经过预设延时时间后控制所述逆变器中的补偿开关管关断，以使所述补偿开关管零电流关断。
[0009]优选地，在经过预设延时时间后控制所述逆变器中的补偿开关管关断之前，还包括：在经过所述预设延时时间之前判断所述逆变器后端的电网电压的绝对值是否小于预设电压阈值；若是，则控制所述逆变器中的所述补偿开关管关断。
[0010]优选地，在触发关机时判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态之后，还包括：若工作于所述有功功率传输状态，则判断所述逆变器是否工作于纯有功功率传输状态；若工作于所述纯有功功率传输状态，则控制所述逆变器中的所述补偿开关管关断。
[0011]优选地，在触发关机时判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态之后，还包括：若否，则控制所述逆变器中的补偿开关管关断。
[0012]优选地，在经过预设延时时间后控制所述逆变器中的补偿开关管关断，以使所述补偿开关管零电流关断之前，还包括：基于所述逆变器中逆变电感的感值、触发关机时的相位角、输出电感电流峰值和电网电压峰值计算自触发关机至所述逆变电感的电流降为0的预估延时时间；
将所述预估延时时间设定为所述预设延时时间。
[0013]优选地，基于所述逆变器中逆变电感的感值、触发关机时的相位角、输出电感电流峰值和电网电压峰值计算自触发关机至所述逆变电感的电流降为0的预估延时时间之后，还包括：基于所述预估延时时间确定所述预设延时时间，所述预设延时时间大于所述预估延时时间。
[0014]优选地，在触发关机时判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态，包括：在触发关机时获取所述逆变器中逆变电感的电流方向和所述逆变器后端的电网电压的电压极性；基于所述电流方向和所述电压极性判断所述逆变器当前是否工作于有功功率传输状态。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种逆变器控制系统，包括：判断单元，用于在触发关机时判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态；控制单元，用于在工作与所述有功功率传输状态时，在经过预设延时时间后控制所述逆变器中的补偿开关管关断，以使所述补偿开关管零电流关断。
[0016]为解决上述技术问题，本专利技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器控制方法，其特征在于，包括：在触发关机时判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态；若是，则在经过预设延时时间后控制所述逆变器中的补偿开关管关断，以使所述补偿开关管零电流关断。2.如权利要求1所述的逆变器控制方法，其特征在于，在经过预设延时时间后控制所述逆变器中的补偿开关管关断之前，还包括：在经过所述预设延时时间之前判断所述逆变器后端的电网电压的绝对值是否小于预设电压阈值；若是，则控制所述逆变器中的所述补偿开关管关断。3.如权利要求1所述的逆变器控制方法，其特征在于，在触发关机时判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态之后，还包括：若工作于所述有功功率传输状态，则判断所述逆变器是否工作于纯有功功率传输状态；若工作于所述纯有功功率传输状态，则控制所述逆变器中的所述补偿开关管关断。4.如权利要求1所述的逆变器控制方法，其特征在于，在触发关机时判断逆变器当前是否工作于有功功率传输状态之后，还包括：若否，则控制所述逆变器中的补偿开关管关断。5.如权利要求1所述的逆变器控制方法，其特征在于，在经过预设延时时间后控制所述逆变器中的补偿开关管关断，以使所述补偿开关管零电流关断之前，还包括：基于所述逆变器中逆变电感的感值、触发关机时的相位角、输出电感电流峰值和电网电压峰值计算自触发关机至所述逆变电感的电流降为0的预估延时时间；将所述预估延时时间设定为所述预设延时时...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建明，朱成林，吴龙生，卢钢，
申请(专利权)人：浙江日风电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：