光伏逆变器、光伏逆变器发电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种光伏逆变器、一种光伏逆变器发电系统以及一种光伏逆变器发电系统控制方法，属于光伏逆变器技术领域。所述光伏逆变器包括：输入电容、升压电路、三相逆变桥以及模拟电网；所述升压电路包括依次连接的无源电感以及无源二极管，所述无源电感的输入端连接所述光伏电池组，所述无源电感的输出端连接所述无源二极管的正极，所述无源二极管的负极分别连接所述三相逆变桥以及模拟电网；通过所述无源电感充放电实现所述升压电路升压；所述输入电容与所述逆变器连接。本发明专利技术采用通过无源电感充放电实现逆变前的升压，用单级式结构替代原有的两级式结构，结构简单，且本发明专利技术设计的光伏逆变器具有更高的电压增益，提高了逆变器的效率。逆变器的效率。逆变器的效率。

【技术实现步骤摘要】
光伏逆变器、光伏逆变器发电系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及光伏逆变器
，具体地涉及一种光伏逆变器、一种光伏逆变器发电系统、一种光伏逆变器发电系统控制方法以及一种计算机可读储存介质。

技术介绍

[0002]常用的传统的光伏逆变器，一般可分为电压源型逆变器与电流源型逆变器，对于电压源型逆变器只能工作在降压模式下，而对于电流源型逆变器只能工作在升压模式下，再加上光伏发电输出电压等级有限，因此在光伏发电系统中，传统光伏逆变器都采用两级式结构，也就是在逆变前级增加Boost DC/DC变换电路，实现前级DC/DC升压，后级DC/AC逆变。
[0003]两级式光伏逆变器的前级Boost升压电路中存在有源开关元件IGBT，增加了开关管的数量，使得两级式光伏逆变器的体积增大。其次，就是对于逆变器的控制，采用两级结构，就需要两套控制电路，一套控制前级升压，一套控制后级逆变，既增加了成本，又降低了系统的安全性。
[0004]本专利技术提供一种光伏逆变器、一种光伏逆变器发电系统以及一种光伏逆变器发电系统控制方法，该光伏逆变器采用无源电感以及无源二极管串联实现传统光伏逆变器的Boost升压电路的升压功能，

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种光伏逆变器、一种光伏逆变器发电系统、一种光伏逆变器发电系统控制方法以及一种计算机可读储存介质，该光伏逆变器仅采用多个无源电感与无源二极管串联，实现对光伏电池组电信号的升压，以解决上述技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供一种光伏逆变器，包括输入电容C、升压电路、三相逆变桥以及模拟电网；
[0007]所述升压电路包括依次连接的无源电感以及无源二极管，所述无源电感的输入端连接所述光伏电池组PV，所述无源电感的输出端连接所述无源二极管的正极，所述无源二极管的负极分别连接所述三相逆变桥以及模拟电网；通过所述无源电感充放电实现所述升压电路升压；
[0008]所述输入电容C与所述逆变器连接。
[0009]优选的，所述无源二极管包括第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3，所述无源电感包括第一电感Lin1、第二电感Lin2以及第三电感Lin3；
[0010]所述三相逆变桥包括并联设置的第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂；
[0011]所述模拟电网包括并联设置的第一相支路、第二相支路以及第三相支路；
[0012]所述输入电容C的正极连接第一桥臂的集电极，所述输入电容C的负极分别连接光伏电池的负极以及所述第一桥臂的发射极，所述光伏电池组PV的正极分别连接所述第一电感Lin1、第二电感Lin2以及第三电感Lin3的一端，所述第一电感Lin1的另一端连接所述第
一二极管D1的正极，所述第二电感Lin2的另一端连接所述第二二极管D2的正极，所述第三电感Lin3的另一端连接所述第三二极管D3的正极；所述第一二极管D1的负极连接所述第一桥臂的中性点以及模拟电网的第一相支路的输入端，所述第二二极管D2的负极分别连接所述第二桥臂的中性点以及模拟电网的第二相支路的输入端，所述第三二极管D3的负极分别连接所述第三桥臂的中性点以及模拟电网的第三相支路的输入端。
[0013]优选的，所述三相逆变桥还包括第一有源元件组VD1、第二有源元件组VD2、第三有源元件组VD3、第四有源元件组VD4、第五有源元件组VD5以及第六有源元件组VD6；第一有源元件组VD1以及第四有源元件组VD4串联设于所述第一桥臂上，所述第三有源元件组VD3以及第六有源元件组VD6串联设于所述第二桥臂上，所述第五有源元件组VD5以及第二有源元件组VD2串联设于所述第三桥臂上。
[0014]优选的，所述第一有源元件组VD1包括有源元件IGBT管以及第四二极管，所述有源元件IGBT管与所述第四二极管反并联连接。
[0015]优选的，所述第一有源元件组VD1、第二有源元件组VD2、第三有源元件组VD3、第四有源元件组VD4、第五有源元件组VD5以及第六有源元件组VD6结构相同。
[0016]优选的，所述第一相支路依次连接有第一滤波电感Lg1、第一阻尼电阻Rg1以及第一等效电压源ea，所述第二相支路依次连接有第二滤波电感Lg2、第二阻尼电阻Rg2以及第二等效电压源eb，所述第三相支路依次连接有第三滤波电感Lg3、第三阻尼电阻Rg3以及第三等效电压源ec，所述第一等效电压源ea分别与第二等效电压源eb以及第三等效电压源ec连接。
[0017]第二方面，本专利技术提供一种光伏逆变器发电系统，包括光伏电池组PV、控制驱动电路以及如上所述的光伏逆变器，所述控制驱动电路用于向所述光伏逆变器提供驱动信号。
[0018]优选的，所述控制驱动电路包括：
[0019]PI双闭环控制器，所述PI双闭环控制器的第一输入端连接所述所述输入电容C，用于获取输入电容C的实时电压值以及给定的的目标电压值与目标电流值，所述PI双闭环控制器的第二输入端连接所述模拟电网，用于获取所述模拟电网的反馈电流值和反馈电压值；所述PI双闭环控制器用于通过对所述光伏逆变器的输入与输出间的偏差值获取控制量；
[0020]SVPWM控制器，所述SVPWM控制器的输入端连接所述PI双闭环控制器的输出端；所述SVPWM控制器用于接收所述控制量，并调制所述控制量得到第一输出开关信号量；
[0021]MPPT控制器，所述MPPT控制器的输入端连接所述光伏电池组PV；所述MPPT控制器用于保证光伏电池组PV输出最大功率信号，获取第二输出开关信号量；
[0022]PWM控制器，所述PWM控制器的输入端分别连接所述SVPWM控制的输出端以及MPPT控制器的输出端，所述PWM控制器的输出端连接所述三相逆变桥，所述PWM控制器用于根据所述第一输出开关信号量以及第二输出开关信号量获取所述驱动信号，并向所述光伏逆变器提供所述脉冲信号。
[0023]第三方面，本专利技术提供一种光伏逆变器发电系统控制方法，用于控制如上所述的光伏逆变器发电系统，包括如下步骤：
[0024]获取PI双闭环控制器的给定值以及输出值，并根据所述给定值以及输出值获取控制量；
[0025]对所述控制量进行调制，获得第一输出开关信号量；
[0026]通过MPPT控制器获取第二输出开关信号量；
[0027]根据所述第一输出开关信号量以及第二输出开关信号量获取脉冲信号。
[0028]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读储存介质，存储有计算机指令，其特征在于，当所述计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如上所述的光伏逆变器发电系统控制方法。
[0029]本专利技术采用通过无源电感充放电实现逆变前的升压，相对于传统两级式光伏逆变器来说，本专利技术在不改变原有有源元件组开关状态的情况下，可以利用原有的调制方式实现升压逆变。用本专利技术设计的单级式结构替代原有的两级式结构，结构简单，且本专利技术设计的光伏逆变器具有更高的电压增益，提高了逆变器的效率。
[0030]本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光伏逆变器，其特征在于，包括输入电容C、升压电路、三相逆变桥以及模拟电网；所述升压电路包括依次连接的无源电感以及无源二极管，所述无源电感的输入端连接所述光伏电池组PV，所述无源电感的输出端连接所述无源二极管的正极，所述无源二极管的负极分别连接所述三相逆变桥以及模拟电网；通过所述无源电感充放电实现所述升压电路升压；所述输入电容C与所述逆变器连接。2.根据权利要求1所述的光伏逆变器，其特征在于，所述无源二极管包括第一二极管D1、第二二极管D2以及第三二极管D3，所述无源电感包括第一电感Lin1、第二电感Lin2以及第三电感Lin3；所述三相逆变桥包括并联设置的第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂；所述模拟电网包括并联设置的第一相支路、第二相支路以及第三相支路；所述输入电容C的正极连接第一桥臂的集电极，所述输入电容C的负极分别连接光伏电池的负极以及所述第一桥臂的发射极，所述光伏电池组PV的正极分别连接所述第一电感Lin1、第二电感Lin2以及第三电感Lin3的一端，所述第一电感Lin1的另一端连接所述第一二极管D1的正极，所述第二电感Lin2的另一端连接所述第二二极管D2的正极，所述第三电感Lin3的另一端连接所述第三二极管D3的正极；所述第一二极管D1的负极连接所述第一桥臂的中性点以及模拟电网的第一相支路的输入端，所述第二二极管D2的负极分别连接所述第二桥臂的中性点以及模拟电网的第二相支路的输入端，所述第三二极管D3的负极分别连接所述第三桥臂的中性点以及模拟电网的第三相支路的输入端。3.根据权利要求2所述的光伏逆变器，其特征在于，所述三相逆变桥还包括第一有源元件组VD1、第二有源元件组VD2、第三有源元件组VD3、第四有源元件组VD4、第五有源元件组VD5以及第六有源元件组VD6；第一有源元件组VD1以及第四有源元件组VD4串联设于所述第一桥臂上，所述第三有源元件组VD3以及第六有源元件组VD6串联设于所述第二桥臂上，所述第五有源元件组VD5以及第二有源元件组VD2串联设于所述第三桥臂上。4.根据权利要求3所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一有源元件组VD1包括有源元件IGBT管以及第四二极管，所述有源元件IGBT管与所述第四二极管反并联连接。5.根据权利要求4所述的光伏逆变器，其特征在于，所述第一有源元件组VD1、第二有源元件组VD2、第三有源元件组VD3、第四有源元件组VD4、第五有源元件组VD5以及第六有源元件组VD6结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世刚，
申请(专利权)人：国能龙源蓝天节能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：