逆变器功率控制方法及其相关设备技术

本申请涉及一种逆变器功率控制方法及其相关设备，该方法包括：根据逆变器的交流输出功率限值和实际输出功率确定给蓄电池充电的电流指令和每一路光伏输入的电压指令；控制对应光伏电路的电流和电压，确定每一路交流输出功率限值，控制

【技术实现步骤摘要】
逆变器功率控制方法及其相关设备


[0001]本申请涉及计算机
，特别是涉及逆变器功率控制方法及其相关设备
。

技术介绍

[0002]逆变器是一种可以将直流电转换成交流电的装置
。
目前常见的户用逆变器的直流输入主要有光伏和蓄电池，交流输出主要为家庭负载和电网
。
逆变器的日常应用中需要经常涉及到限功率控制
。
例如光伏能量充足的时候，逆变器往往需要先满足家庭负荷的用电需求，再多余的电能不是直接流向电网而是给蓄电池充电
。
这个时候就需要逆变器限制交流输出，将光伏能量用于给蓄电池充电
。
[0003]目前逆变器最常见的限功率做法是直接控制交流输出功率到指定功率
。
这种方法控制响应速度快，比较直接，但是功率容易波动
。
对于直流母线电容较大的逆变器，或将限功率的工作电压设置在远高于最小工作电压的逆变器，它能够承受更大的直流输入功率波动，能提供更多的调节时间给光伏寻找合适的功率点
。
但是直流母线电容会增加体积和成本，母线电压工作点设置过高会降低效率，并且增加电压应力，在异常情况下增大开关器件损坏的风险
。
总之，这种限功率方法控制了逆变器的输出，但是很难处理好输入功率的波动，只是将输入功率的波动累积到直流母线电容电压上，一旦累积的功率偏差超过承受值，就会迎来一波输出功率的调整，形成一个较大的功率波动
。
[0004]针对相关技术中由于直接控制逆变器的所有输出功率到指定功率造成的功率波动的问题，目前尚未提出有效的解决方案
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供的逆变器功率控制方法及其相关设备，至少部分解决直接控制逆变器的所有输出功率到指定功率造成的功率波动的问题
。
[0006]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种逆变器功率控制方法，包括：根据逆变器的交流输出功率限值和实际输出功率确定给蓄电池充电的电流指令和每一路光伏输入的电压指令，按照所述给蓄电池充电的电流指令和所述每一路光伏输入的电压指令控制对应光伏电路的电流和电压，其中，所述电流指令用于指示给蓄电池充电的电流值；确定每一路交流输出功率限值，基于所述交流输出功率限值和实际输出功率值计算每一路交流电流的限值；根据直流母线电压指令和实际直流母线电压确定出直流母线电流指令；从
N
路交流输出电路中任选
N
‑1路作为目标线路，计算所述目标线路的交流电流限值以使所述目标线路的每一路实际输出功率等于对应的交流输出功率限值，根据每一路交流电流的限值和所述直流母线电流指令分别确定每一路的输出电流指令，并按照所述输出电流指令控制对应每一路输出的电流，控制剩余一路交流输出电路的电压以按照直流母线电压适应性输出，其中，所述逆变器的交流输出功率限值等于每一路交流输出功率限值之和
。
[0007]进一步地，根据逆变器的交流输出功率限值和实际输出功率确定每一路光伏输入的电压指令包括：判断所述给蓄电池充电的电流指令是否小于所述蓄电池的最大允许充电
电流；如果判断结果为是，则按照最大功率追踪的方法控制每一路光伏输入的电压；如果判断结果为否，则按照确定的每一路光伏输入的电压指令控制每一路光伏输入的电压
。
[0008]进一步地，所述逆变器为三相逆变器，三相分别为
A
相
、B
相及
C
相，根据所述每一路交流电流的限值和所述直流母线电流指令分别确定每一路的输出电流指令包括：比较直流母线电流指令
Ibus
和
C
相的电流限值
IClim
的大小，取其中最大的值作为
A
相的电流指令
IAref
’
，再将
IAref
’
与
A
相本身限功率时的电流限值
IALim
比较，取其中最小的值作为
A
相的电流指令
IAref
；比较直流母线电流指令
Ibus
和
C
相的电流限值
IClim
的大小，取其中最大的值作为
B
相的电流指令
IBref
’
，再将
IBref
’
与
B
相本身限功率时的电流限值
IBLim
比较，取其中最小的值作为
B
相的电流指令
IBref
；取直流母线电流指令
Ibus
作为
C
相的电流指令
ICref。
[0009]进一步地，根据每一路交流电流的限值和所述直流母线电流指令分别确定每一路的输出电流指令，并按照所述输出电流指令控制对应每一路输出的电流包括：如果控制
A
相和
B
相的电流限值，在
A
相的实际输出功率
PA
大于
A
相的输出功率限值
PAlim
时，通过
PI
控制器减小
IALim
；在
PA
小于
PAlim
时增大
IALim
；在
B
相的实际输出功率
PB
大于
B
相的输出功率限值
PBlim
时，通过
PI
控制器减小
IBLim
；在
PB
小于
PBlim
时增大
IBLim
；如果控制
A
相和
C
相的电流限值，在
A
相的实际输出功率
PA
大于
A
相的输出功率限值
PAlim
时，通过
PI
控制器减小
IALim
；在
PA
小于
PAlim
时增大
IALim
；在
C
相的实际输出功率
PC
大于
C
相的输出功率限值
PClim
时，通过
PI
控制器增大
ICLim
；在
PC
小于
PClim
时减小
ICLim
；如果控制
B
相和
C
相的电流限值，在
B
相的实际输出功率
PB
大于
B
相的输出功率限值
PBlim
时，通过
PI
控制器减小
IBLim
；在
PB
小于
PBlim
时增大
IBLim...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种逆变器功率控制方法，其特征在于，包括：根据逆变器的交流输出功率限值和实际输出功率确定给蓄电池充电的电流指令和每一路光伏输入的电压指令，按照所述给蓄电池充电的电流指令和所述每一路光伏输入的电压指令控制对应光伏电路的电流和电压，其中，所述电流指令用于指示给蓄电池充电的电流值；确定每一路交流输出功率限值，基于所述交流输出功率限值和实际输出功率值计算每一路交流电流的限值；根据直流母线电压指令和实际直流母线电压确定出直流母线电流指令；从
N
路交流输出电路中任选
N
‑1路作为目标线路，计算所述目标线路的交流电流限值以使所述目标线路的每一路实际输出功率等于对应的交流输出功率限值，根据每一路交流电流的限值和所述直流母线电流指令分别确定每一路的输出电流指令，并按照所述输出电流指令控制对应每一路输出的电流，控制剩余一路交流输出电路的电压以按照直流母线电压适应性输出，其中，所述逆变器的交流输出功率限值等于每一路交流输出功率限值之和
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据逆变器的交流输出功率限值和实际输出功率确定每一路光伏输入的电压指令包括：判断所述给蓄电池充电的电流指令是否小于所述蓄电池的最大允许充电电流；如果判断结果为是，则按照最大功率追踪的方法控制每一路光伏输入的电压；如果判断结果为否，则按照确定的每一路光伏输入的电压指令控制每一路光伏输入的电压
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆变器为三相逆变器，三相分别为
A
相
、B
相及
C
相，根据所述每一路交流电流的限值和所述直流母线电流指令分别确定每一路的输出电流指令包括：比较直流母线电流指令
Ibus
和
C
相的电流限值
IClim
的大小，取其中最大的值作为
A
相的电流指令
IAref
’
，再将
IAref
’
与
A
相本身限功率时的电流限值
IALim
比较，取其中最小的值作为
A
相的电流指令
IAref
；比较直流母线电流指令
Ibus
和
C
相的电流限值
IClim
的大小，取其中最大的值作为
B
相的电流指令
IBref
’
，再将
IBref
’
与
B
相本身限功率时的电流限值
IBLim
比较，取其中最小的值作为
B
相的电流指令
IBref
；取直流母线电流指令
Ibus
作为
C
相的电流指令
ICref。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每一路交流电流的限值和所述直流母线电流指令分别确定每一路的输出电流指令，并按照所述输出电流指令控制对应每一路输出的电流包括：如果控制
A
相和
B
相的电流限值，在
A
相的实际输出功率
PA
大于
A
相的输出功率限值
PAlim
时，通过
PI
控制器减小
IALim
；在
PA
小于
PAlim
时增大
IALim
；在
B
相的实际输出功率
PB
大于
B
相的输出功率限值
PBlim
时，通过
PI
控制器减小
IBLim
；在
PB
小于
PBlim
时增大
IBLim
；如果控制
A
相和
C
相的电流限值，在
A
相的实际输出功率
PA
大于
A
相的输出功...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏琪康，刘超厚，施鑫淼，严江涛，胡亚腾，蒋飞，周瑜，
申请(专利权)人：浙江艾罗网络能源技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：