本申请公开了一种反激型微型逆变器系统及其工作方法，系统包括微型逆变器电路，以及与工频换向电路相并联的无功控制附加电路；当系统只发送有功时，无功控制附加电路与微型逆变器电路断开连接；当系统需要发送无功时，将无功控制附加电路与微型逆变器电路进行接通，并使其中一个电路进行高频逆变。工作方法包括如下步骤：正常模式、正常模式向无功模式切换以及无功模式向正常模式切换。本申请的有益效果：相比较传统的微型逆变器电路，通过添加拓扑结构简单的无功控制附加电路，并根据简单的控制方式就可以实现无功控制，且同时不影响原微型逆变器电路的有功功率的正常发送。并且，无功功率的功率因数可以进行任意的修改。无功功率的功率因数可以进行任意的修改。无功功率的功率因数可以进行任意的修改。
【技术实现步骤摘要】
一种反激型微型逆变器系统及其工作方法
[0001]本申请涉及新能源发电
，尤其是涉及一种反激型微型逆变器系统及无功控制方法。
技术介绍
[0002]微型逆变器，一般指的是光伏发电系统中的功率小于等于1千瓦、具组件级MPPT的逆变器，全称是微型光伏并网逆变器。“微型”是相对于传统的集中式逆变器而言的。传统的光伏逆变方式是将所有的光伏电池在阳光照射下生成的直流电全部串并联在一起，再通过一个逆变器将直流电逆变成交流电接入电网；微型逆变器则对每块组件进行逆变。其优点是可以对每块组件进行独立的MPPT控制，能够大幅提高整体效率，同时也可以避免集中式逆变器具有的直流高压、弱光效应差、木桶效应等。
[0003]现在普通采用的微型逆变器电路如图1所示，由前级的反激电路110和后级的工频换向电路120组成。该电路拓扑的优势在于，成本低，效率较高。但在使用过程存在的问题是，前级的反激为单向电路，所以系统发无功非常困难，常规的控制只能发送有功，无法发送无功。因此，现在急需对现有的微型逆变器进行改进。
技术实现思路
[0004]本申请的其中一个目的在于提供一种能够解决上述
技术介绍
中至少一个缺陷的反激型微型逆变器系统。
[0005]本申请的另一个目的在于提供一种能够解决上述
技术介绍
中至少一个缺陷的反激型微型逆变器系统的工作方法。
[0006]为达到上述的至少一个目的，本申请采用的技术方案为：一种反激型微型逆变器系统，包括微型逆变器电路，还包括连接于所述微型逆变器电路的无功控制附加电路；所述无功控制附加电路与工频换向电路相并联；当系统只发送有功时，所述无功控制附加电路与所述微型逆变器电路断开连接；当系统需要发送无功时，将所述无功控制附加电路与所述工频换向电路进行并联接通，并使其中一个电路进行高频逆变。
[0007]优选的，所述无功控制附加电路包括呈桥式连接的多个功率半导体器件，以及连接于所述功率半导体器件对应的桥式电路直流侧的电容C
dc2
；所述电容C
dc2
的电容量大于所述工频换向电路直流侧的电容C
dc1
的电容量。
[0008]优选的，当所述无功控制附加电路通过高频逆变以进行无功发送时，所述功率半导体器件为全控器件，且在所述功率半导体器件进行高频逆变时，所述工频换向电路的开关管均进行驱动封锁。
[0009]优选的，当所述工频换向电路通过高频逆变以进行无功发送时，所述功率半导体器件为二极管；同时，所述工频换向电路的开关管均为全控器件。
[0010]优选的，所述无功控制附加电路适于通过开关单元与所述微型逆变器电路进行连接；以使得系统在只发送有功时，电网通过所述无功控制附加电路的交流侧对所述电容C
dc2
进行充电。
[0011]优选的，所述无功控制附加电路的直流侧正母线和/或负母线适于通过开关单元与所述微型逆变器电路的对应母线进行连接；当系统只发送有功时，所述无功控制附加电路通过所述开关单元与所述微型逆变器电路断开连接，以使得所述无功控制附加电路只通过交流侧与电网连通；当系统需要发送无功时，所述无功控制附加电路通过所述开关单元与所述微型逆变器电路进行连通，以使得所述无功控制附加电路与所述工频换向电路并联接通。
[0012]一种反激型微型逆变器系统的工作方法，具体包括如下过程：S100：正常模式，微型逆变器电路正常运行并只发送有功，无功控制附加电路对电容C
dc2 的电压进行维持；S200：正常模式向无功模式切换，先将无功控制附加电路与微型逆变器电路连通，并通过高频逆变以发送无功，然后对反激电路进行调整并发送相应的有功；S300：无功模式向正常模式切换，先将无功和有功需求降为零后断开无功控制附加电路；然后重启微型逆变器电路以进行正常运行。
[0013]优选的，在步骤S200中，高频逆变电路进行无功控制的过程如下：S110：设定电压环的参考值V
dc2*
=V
dc
，并与反馈的电容C
dc2
的电压V
dc2
比较作差；S120：将步骤S110的结果经PI控制器作为d轴电流环的给定I
d*
；同时设q轴电流环的给定I
q*
作为无功指令，且I
q*
=I
q
；S130：将给定I
d*
和给定I
q*
经过坐标变换后得到占空比信号d
a
，根据得到的占空比信号经调制后生成控制高频逆变电路的开关信号S1~S4；其中，V
dc
表示指令电压；V
dc
= V
gm
+ΔV，V
gm 表示电网的峰值电压，ΔV表示裕量；通过给定不同的目标值I
q
，系统进行不同的无功发送。
[0014]优选的，若无功控制附加电路作为高频逆变电路，则在步骤S100中，无功控制附加电路处于热备用状态，此时无功控制附加电路的无功指令I
q*
的目标值I
q
=0；若工频换向电路作为高频逆变电路，则在步骤S100中，工频换向电路进行工频换向过程，而在步骤S200中，工频换向电路由工频换向过程直接切换为高频逆变的无功控制过程。
[0015]优选的，在步骤S200中，反激电路用于追踪MPPT以输出无功功率，并且通过反激电路的电流内环的变换，将正常模式的馒头波电流控制改为直流电流控制；在步骤S300中，在断开无功控制附加电路的同时对反激电路进行停止发波处理。
[0016]与现有技术相比，本申请的有益效果在于：相比较传统的微型逆变器电路，通过添加拓扑结构简单的无功控制附加电路，并根据简单的控制方式就可以实现无功控制，且同时不影响原微型逆变器电路的有功功率的正常发送。并且，无功功率的功率因数可以进行任意的修改。
附图说明
[0017]图1为现有的一种微型逆变器电路的结构示意图。
[0018]图2为现有的微型逆变器的工作流程示意图。
[0019]图3为本专利技术实施例一的电路结构示意图。
[0020]图4为本专利技术实施例一进行正常模式时的等效电路示意图。
[0021]图5为本专利技术实施例一中高频逆变电路处于热备用状态的控制流程示意图。
[0022]图6为本专利技术实施例一进行无功模式时的等效电路示意图。
[0023]图7为本专利技术处于无功模式时微型逆变器电路的工作流程示意图。
[0024]图8为本专利技术实施例一处于无功模式时高频逆变电路的控制流程示意图。
[0025]图9为本专利技术实施例二的电路结构示意图。
[0026]图10为本专利技术实施例二进行正常模式时的等效电路示意图。
[0027]图11为本专利技术实施例二处于无功模式时高频逆变电路的控制流程示意图。
[0028]图12为本专利技术实施例一由正常模式向无功模式切换的流程示意图。
[0029]图13为本专利技术由本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种反激型微型逆变器系统，包括微型逆变器电路，其特征在于：还包括连接于所述微型逆变器电路的无功控制附加电路，所述无功控制附加电路与工频换向电路相并联；当系统只发送有功时，所述无功控制附加电路与所述微型逆变器电路断开连接；当系统需要发送无功时，将所述无功控制附加电路与所述工频换向电路进行并联接通，并使其中一个电路进行高频逆变。2.如权利要求1所述的反激型微型逆变器系统，其特征在于：所述无功控制附加电路包括多个功率半导体器件，以及连接于所述功率半导体器件对应的桥式电路直流侧的电容C
dc2
；所述电容C
dc2
的电容量大于所述工频换向电路直流侧的电容C
dc1
的电容量。3.如权利要求2所述的反激型微型逆变器系统，其特征在于：当所述无功控制附加电路通过高频逆变以进行无功发送时，所述功率半导体器件为全控器件，且在所述功率半导体器件进行高频逆变时，所述工频换向电路的开关管均进行驱动封锁。4.如权利要求2所述的反激型微型逆变器系统，其特征在于：当所述工频换向电路通过高频逆变以进行无功发送时，所述功率半导体器件为二极管；同时，所述工频换向电路的开关管均为全控器件。5.如权利要求2
‑
4任一项所述的反激型微型逆变器系统，其特征在于：所述无功控制附加电路适于通过开关单元与所述微型逆变器电路进行连接；以使得系统在只发送有功时，电网通过所述无功控制附加电路的交流侧对所述电容C
dc2
维持能量。6.如权利要求5所述的反激型微型逆变器系统，其特征在于：所述无功控制附加电路的直流侧正母线和/或负母线适于通过所述开关单元与所述微型逆变器电路的对应母线进行连接；当系统只发送有功时，所述开关单元处于断路状态，以使得所述无功控制附加电路只通过交流侧与电网连通；当系统需要发送无功时，所述开关单元处于导通状态，以使得所述无功控制附加电路与所述工频换向电路并联接通。7.一种反激型微型逆变器系统的工作方法，其特征在于，包括如下过程：S100：正常模式，微型逆变器电路正常运行并只发送有功，电容C
dc2 的电压进行维持；S200：正常模式向无功模式切换，先将无功控制附加电路与微型逆变器电路连通，并通过高频逆变以发送无功...
【专利技术属性】
技术研发人员：张文平，王一鸣，许颇，王森峰，陈泓涛，
申请(专利权)人：锦浪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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