【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子领域，尤其涉及一种功率变换器、功率变换器的控制方法和供电系统。
技术介绍
1、微电网作为一种能基本实现内部电力电量平衡的小型供电系统，一般由分布式发电装置、储能装置、监控、保护和自动化装置等组成。当系统中的储能装置放完电，微电网系统为了实现电网黑启动独立带载或给储能充电等场景，需提前估计光伏最大功率点，即当前光照强度系统可实现的最大负载功率。微电网系统将估计的光伏最大功率点上报上层调度系统，从而避免当投入的负载大于光伏最大功率点，导致光伏供电无法独立运行，微电网系统频繁关机停电。因此，如何实现在系统自身不依赖外部电网或负载的前提下，实现电网黑启动前光伏最大功率的准确估计，为系统调度提供可靠支撑，是当前亟待解决的技术问题之一。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种功率变换器、功率变换器的控制方法和供电系统，可在功率变换器没有接入负载的情况下准确估计光伏组件输出的最大功率值，避免投入系统的负载功率大于光伏最大功率点。
2、第一方面，本申请提供了一种功率变换器，其中，该功率变换器用于将来自光伏组件的直流电转为交流电并将交流电传输给负载，功率变换器包括直流变换电路、逆变电路和控制器，其中，直流变换电路的输入端用于连接光伏组件，直流变换电路的输出端连接逆变电路的母线电容，母线电容用于存储来自光伏组件的电能。控制器用于，当负载的功率小于设定阈值时，控制功率变换器至少一次将光伏组件的输出功率从工作功率降低为零，其中，工作功率大于零且小于光伏组件的额定输出功率，其中
3、本申请中，控制器将光伏组件的输出功率调节至工作功率时，功率变换器中母线电容的电压持续升高，而由于功率变换器没有与任何负载相连，使得功率变换器无法输出功率以消耗母线电容上的电能。为了避免调压过程中母线电容的电压过高导致母线电容损坏，控制器在至少一次调节光伏组件的输出功率调节至工作功率后，控制光伏组件的输出功率为零，使得母线电容的电压下降以保护母线电容，进一步提高功率变换器工作的安全性。
4、在一种可能的实现方式中，控制器用于，控制功率变换器将光伏组件的输出功率从工作功率降低为零；然后，控制功率变换器再次工作于mppt模式，以调整光伏组件的输出功率为工作功率。控制器在每次调节光伏组件的输出功率调节至工作功率后，控制光伏组件的输出功率为零，使得母线电容的电压下降以保护母线电容。
5、在一种可能的实现方式中，控制器用于，当母线电容电压大于电压上限阈值时，将光伏组件的输出功率从工作功率降低为零。控制器用于在光伏组件的输出功率为零且母线电容电压不大于电压安全阈值时，控制功率变换器再次工作于mppt模式，以调整光伏组件的输出功率为工作功率，其中，电压上限阈值大于电压安全阈值。控制器可以响应于母线电容电压大于电压上限阈值，控制光伏组件的输出功率为零，从而避免调压过程中母线电容的电压过高导致母线电容损坏，进一步提高功率变换器工作的安全性。在母线电容的电压恢复到电压安全阈值以下时，调整光伏组件的输出功率以追踪光伏组件的最大功率值，由于电压安全阈值小于电压上限阈值，可避免调压过程中母线电容的电压频繁超过电压上限阈值。
6、在一种可能的实现方式中，控制器用于，在光伏组件的输出功率为零并保持设定时间间隔后，控制功率变换器再次工作于mppt模式以调整光伏组件的输出功率为工作功率。控制器可以在光伏组件的输出功率为零并保持设定时间间隔后，调整光伏组件的输出功率以追踪光伏组件的最大功率值，可避免调压过程中母线电容的电压频繁超过电压上限阈值。
7、在一种可能的实现方式中，控制器用于，控制直流变换电路的开关管保持关断，使得直流变换电路的输出电流为零以控制光伏组件的输出功率为零。这里，由于直流变换电路的输出至逆变电路的电流为零，母线电容上的电能基于逆变电路中开关管动作等损耗而逐渐消耗，母线电容电压逐渐减小，避免调压过程中母线电容的电压过高导致母线电容损坏。
8、在一种可能的实现方式中，功率变换器包括m个直流变换电路，控制器用于，在同一时间段调整功率变换器中n个直流变换电路连接的光伏组件的输出功率为工作功率，n为小于m的正整数。这里，控制器可以按照设定时序依次控制各个直流变换电路连接的光伏组件的输出功率为工作功率，可以避免追踪光伏组件的最大功率值过程中功率注入值过高对直流母线电容冲击，减缓直流母线电压爬升速率，进一步提高功率变换器工作的安全性。
9、在一种可能的实现方式中，逆变电路包括多个开关管，控制器用于，当母线电容电压大于电压上限阈值时，控制逆变电路中的开关管导通和关断，以降低母线电容电压。
10、在一种可能的实现方式中，控制器还用于，当母线电容电压大于电压上限阈值时，提高逆变电路中开关管的开关频率，以加快母线电容的电压减小速度。
11、在一种可能的实现方式中，直流变换电路的输出端和母线电容的连接点用于连接储能装置，当母线电容电压大于电压上限阈值时，母线电容用于为储能装置充电，以加快母线电容的电压减小速度。
12、第二方面，本申请提供了一种功率变换器的控制方法，该方法包括调整功率变换器的直流变换电路中开关管的占空比，以改变光伏组件的输出功率。当负载的功率小于设定阈值时，控制功率变换器至少一次将光伏组件的输出功率从工作功率降低为零，其中，工作功率大于零且小于光伏组件的额定输出功率，其中，当光伏组件的输出功率为工作功率时，功率变换器工作于最大功率点追踪mppt模式。
13、本申请中，将光伏组件的输出功率调节至工作功率时，功率变换器中母线电容的电压持续升高，而由于功率变换器没有与任何负载相连，使得功率变换器无法输出功率以消耗母线电容上的电能。为了避免调压过程中母线电容的电压过高导致母线电容损坏，通过在至少一次调节光伏组件的输出功率调节至工作功率后，控制光伏组件的输出功率为零，使得母线电容的电压下降以保护母线电容，进一步提高功率变换器工作的安全性。
14、在一种可能的实现方式中，方法包括控制功率变换器将光伏组件的输出功率从工作功率降低为零；然后，控制功率变换器再次工作于mppt模式，以调整光伏组件的输出功率为工作功率。这里，在每次调节光伏组件的输出功率调节至工作功率后，控制光伏组件的输出功率为零，使得母线电容的电压下降以保护母线电容。
15、在一种可能的实现方式中，方法包括当母线电容电压大于电压上限阈值时，将光伏组件的输出功率从工作功率降低为零。在光伏组件的输出功率为零且母线电容电压不大于电压安全阈值时，控制功率变换器再次工作于mppt模式，以调整光伏组件的输出功率为工作功率，其中，电压上限阈值大于电压安全阈值。响应于母线电容电压大于电压上限阈值，控制光伏组件的输出功率为零，从而避免调压过程中母线电容的电压过高导致母线电容损坏，进一步提高功率变换器工作的安全性。在母线电容的电压恢复到电压安全阈值以下时，调整光伏组件的输出功率以追踪光伏组件的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器用于将来自光伏组件的直流电转为交流电并将所述交流电传输给负载，所述功率变换器包括直流变换电路、逆变电路和控制器，其中，所述直流变换电路的输入端用于连接光伏组件，所述直流变换电路的输出端连接所述逆变电路的母线电容；
2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于至少一次将所述光伏组件的输出功率从工作功率降低为零，包括：
3.根据权利要求1或2所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于至少一次将所述光伏组件的输出功率从工作功率降低为零，包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于，在所述光伏组件的输出功率为零并保持设定时间间隔后，控制所述功率变换器再次工作于所述MPPT模式以调整所述光伏组件的输出功率为所述工作功率。
5.根据权利要求1-4任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于，控制所述直流变换电路的开关管保持关断，使得所述直流变换电路的输出电流为零以控制所述光伏组件的输出功率为零。
6.根据权利要求1-5任一项所
7.根据权利要求3-6任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于，当所述母线电容电压大于所述电压上限阈值时，控制所述逆变电路中的开关管导通和关断，以降低所述母线电容电压。
8.根据权利要求7所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器还用于，当所述母线电容电压大于所述电压上限阈值时，提高所述逆变电路中开关管的开关频率。
9.根据权利要求8所述的功率变换器，其特征在于，所述直流变换电路的输出端和所述母线电容的连接点用于连接储能装置，当所述母线电容电压大于所述电压上限阈值时，所述母线电容用于为所述储能装置充电。
10.一种功率变换器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制所述功率变换器至少一次将所述光伏组件的输出功率从工作功率降低为零包括：
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述控制所述功率变换器至少一次将所述光伏组件的输出功率从工作功率降低为零包括：
13.根据权利要求10-12任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
14.一种供电系统，其特征在于，所述供电系统包括多个权利要求1-9任一项所述的功率变换器以及电站控制器，其中，多个所述功率变换器的直流输入端用于连接光伏组件，多个所述功率变换器的交流输出端用于连接负载，所述电站控制器用于接收多个所述功率变换器上报的所述光伏组件的输出功率数据，并调整所述负载的功率。
...【技术特征摘要】
1.一种功率变换器，其特征在于，所述功率变换器用于将来自光伏组件的直流电转为交流电并将所述交流电传输给负载，所述功率变换器包括直流变换电路、逆变电路和控制器，其中，所述直流变换电路的输入端用于连接光伏组件，所述直流变换电路的输出端连接所述逆变电路的母线电容；
2.根据权利要求1所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于至少一次将所述光伏组件的输出功率从工作功率降低为零，包括：
3.根据权利要求1或2所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于至少一次将所述光伏组件的输出功率从工作功率降低为零，包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于，在所述光伏组件的输出功率为零并保持设定时间间隔后，控制所述功率变换器再次工作于所述mppt模式以调整所述光伏组件的输出功率为所述工作功率。
5.根据权利要求1-4任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述控制器用于，控制所述直流变换电路的开关管保持关断，使得所述直流变换电路的输出电流为零以控制所述光伏组件的输出功率为零。
6.根据权利要求1-5任一项所述的功率变换器，其特征在于，所述功率变换器包括m个所述直流变换电路，所述控制器用于，在同一时间段，调整所述功率变换器中n个所述直流变换电路连接的光伏组件的输出功率为所述工作功率，所述n为小于所述m的正整数。
7.根据权利要求3-6任一项所述的功率变...
【专利技术属性】
技术研发人员：张美清，赵明权，董明轩，辛凯，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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