一种两级式光伏并网逆变器及其故障穿越控制方法技术

本申请提供一种两级式光伏并网逆变器及其故障穿越控制方法，该故障穿越控制方法，在确定两级式光伏并网逆变器的并网侧发生高/低电压穿越之后，将DC/DC变换电路的控制目标调整为直流母线的母线电压，并将逆变电路的控制目标调整为逆变电路的电感电流；也即，区别于现有技术中通过限功率来间接实现对于母线电压的调节，本申请中的DC/DC变换电路直接以母线电压为控制目标来运行，进而可以快速稳定母线电压。线电压。线电压。

【技术实现步骤摘要】
一种两级式光伏并网逆变器及其故障穿越控制方法


[0001]本申请涉及并网控制
，特别涉及一种两级式光伏并网逆变器及其故障穿越控制方法。

技术介绍

[0002]对于两级式光伏并网逆变器而言，快速稳定的控制其母线电压是高/低电压穿越能否成功的关键。
[0003]现有的技术方案，是通过锁相环获取电网电压的信息，检测到高/低电压穿越瞬间，停止MPPT(Maximumpowerpointtracking，最大功率点追踪)算法，限制直流母线前级Boost电路的输出功率；同时检测母线电压，利用Boost电路将母线电压抬升到直流母线后级逆变电路进行逆变时所需的最小电压；也即，该方案利用Boost电路限功率来对母线电压进行调节。
[0004]但是，该方案是通过限制Boost电路的充电功率，来间接实现对于母线电压的调节，因此，其控制速度慢且不稳定，容易导致母线电压过充，触发封波或者母线故障，使得高/低电压穿越失败，存在损坏机器的风险。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供一种两级式光伏并网逆变器及其故障穿越控制方法，以实现对于母线电压的快速稳定。
[0006]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]本申请第一方面提供了一种两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法，所述两级式光伏并网逆变器包括：设置于直流母线后级的逆变电路，以及，至少一个设置于直流母线前级的DC/DC变换电路；所述故障穿越控制方法包括：
[0008]判断所述两级式光伏并网逆变器的并网侧是否发生高/低电压穿越；
[0009]若发生高/低电压穿越，则将所述DC/DC变换电路的控制目标调整为直流母线的母线电压；以及，
[0010]将所述逆变电路的控制目标调整为所述逆变电路的电感电流。
[0011]可选的，将所述DC/DC变换电路的控制目标调整为直流母线的母线电压，包括：
[0012]将所述DC/DC变换电路的控制环路，由输入电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，切换为母线电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构。
[0013]可选的，将所述DC/DC变换电路的控制环路，由输入电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，切换为母线电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，包括：
[0014]调整所述DC/DC变换电路的控制环路的控制参数；
[0015]清除所述DC/DC变换电路的控制环路的输出值和中间变量；
[0016]将所述DC/DC变换电路的控制环路中电压外环的控制目标由光伏组串输入电压切换为母线电压，所述DC/DC变换电路的控制环路中电流内环保持不变。
[0017]可选的，调整所述DC/DC变换电路的控制环路的控制参数，包括：
[0018]停止最大功率点跟踪MPPT算法；以及，
[0019]确定母线电压的参考值。
[0020]可选的，将所述逆变电路的控制目标调整为所述逆变电路的电感电流，包括：
[0021]将所述逆变电路的控制环路，由母线电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，切换为电感电流环实现的单环控制结构。
[0022]可选的，将所述逆变电路的控制环路，由母线电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，切换为电感电流环实现的单环控制结构，包括：
[0023]调整所述逆变电路的控制环路中电感电流环的dq轴控制参数；
[0024]切除所述逆变电路的控制环路中的母线电压外环，并维持所述逆变电路的控制环路中电感电流环的d轴指令值不变；
[0025]对所述逆变电路的控制环路中的电感电流环，加载当前电网电压穿越深度下的q轴指令值。
[0026]可选的，调整所述逆变电路的控制环路中电感电流环的dq轴控制参数，包括：
[0027]记录所述逆变电路的控制环路中电感电流环在发生高/低电压穿越瞬间的d轴指令值；以及，
[0028]确定所述逆变电路的控制环路中电感电流环在当前电网电压穿越深度下的q轴指令值。
[0029]可选的，判断所述两级式光伏并网逆变器的并网侧是否发生高/低电压穿越，包括：
[0030]对所述两级式光伏并网逆变器的并网侧的电网电压，判断其d轴正序分量或有效值，是否大于相应上限值或小于相应下限值；
[0031]若其d轴正序分量或有效值，大于相应上限值或小于相应下限值，则判定发生高/低电压穿越。
[0032]可选的，在判断所述两级式光伏并网逆变器的并网侧是否发生高/低电压穿越之后，还包括：
[0033]若未发生高/低电压穿越，则控制所述DC/DC变换电路和所述逆变电路正常并网运行。
[0034]本申请第二方面提供一种两级式光伏并网逆变器，包括：控制器、逆变电路及至少一个DC/DC变换电路；
[0035]所述DC/DC变换电路的输入侧，作为所述两级式光伏并网逆变器的对应输入侧，用于连接相应的光伏组串；
[0036]所述DC/DC变换电路的输出侧，通过直流母线，连接所述逆变电路的直流侧；
[0037]所述逆变电路的交流侧，作为所述两级式光伏并网逆变器的并网侧，用于连接并网点；
[0038]所述DC/DC变换电路和所述逆变电路，分别通过相应的驱动电路，受控于所述控制器；
[0039]所述控制器用于执行如上述第一方面任一种所述的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法。
[0040]可选的，所述DC/DC变换电路为Boost电路。
[0041]可选的，还包括：设置于所述逆变电路的交流侧与所述两级式光伏并网逆变器的并网侧之间的滤波器。
[0042]本申请提供的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法，在确定两级式光伏并网逆变器的并网侧发生高/低电压穿越之后，将DC/DC变换电路的控制目标调整为直流母线的母线电压，并将逆变电路的控制目标调整为逆变电路的电感电流；也即，区别于现有技术中通过限功率来间接实现对于母线电压的调节，本申请中的DC/DC变换电路直接以母线电压为控制目标来运行，进而可以快速稳定母线电压。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0044]图1为本申请实施例提供的两级式光伏并网逆变器的结构示意图；
[0045]图2为本申请实施例提供的两级式光伏并网逆变器的另一结构示意图；
[0046]图3为本申请实施例提供的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法的流程图；
[0047]图4为本申请实施例提供的两级式光伏并网逆变器中DC/DC变换电路和逆变电路的控制环路示意图；
[0048]图5为本申请实施例提供的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法的部分流程图；
[0049本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法，其特征在于，所述两级式光伏并网逆变器包括：设置于直流母线后级的逆变电路，以及，至少一个设置于直流母线前级的DC/DC变换电路；所述故障穿越控制方法包括：判断所述两级式光伏并网逆变器的并网侧是否发生高/低电压穿越；若发生高/低电压穿越，则将所述DC/DC变换电路的控制目标调整为直流母线的母线电压；以及，将所述逆变电路的控制目标调整为所述逆变电路的电感电流。2.根据权利要求1所述的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法，其特征在于，将所述DC/DC变换电路的控制目标调整为直流母线的母线电压，包括：将所述DC/DC变换电路的控制环路，由输入电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，切换为母线电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构。3.根据权利要求2所述的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法，其特征在于，将所述DC/DC变换电路的控制环路，由输入电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，切换为母线电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，包括：调整所述DC/DC变换电路的控制环路的控制参数；清除所述DC/DC变换电路的控制环路的输出值和中间变量；将所述DC/DC变换电路的控制环路中电压外环的控制目标由光伏组串输入电压切换为母线电压，所述DC/DC变换电路的控制环路中电流内环保持不变。4.根据权利要求3所述的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法，其特征在于，调整所述DC/DC变换电路的控制环路的控制参数，包括：停止最大功率点跟踪MPPT算法；以及，确定母线电压的参考值。5.根据权利要求1所述的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法，其特征在于，将所述逆变电路的控制目标调整为所述逆变电路的电感电流，包括：将所述逆变电路的控制环路，由母线电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，切换为电感电流环实现的单环控制结构。6.根据权利要求5所述的两级式光伏并网逆变器的故障穿越控制方法，其特征在于，将所述逆变电路的控制环路，由母线电压外环和电感电流内环构成的双环控制结构，切换为电感电流环实现的单环控制结构，包括：调整所述逆变电路的控制环路中电感电流环的dq轴控制参数；切除所述逆变...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，曹金虎，王浩，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：