一种逆变器(4)的操作控制的方法，该逆变器设计为用于DC/AC电压变换，其具有至少一个直流电压输入(2、3)并且可以通过至少一个交流电压输出(10、11、12)连接到电源电网，逆变器参与和电网相互作用的功率流，以这样的方式，在逆变器操作期间，漏电流IA可以发生，其特征在于在操作控制中漏电流IA被控制。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种逆变器操作控制的方法，该逆变器设计为用于DC/AC电压变换。
技术介绍
在由光伏元件产生直流电压通过无变压器逆变器转换成为交流电压的电气装置中，由于太阳能发电机的电位会相对于地电位波动，容性漏电流可能会依电路和所选择的调制方法而发生。例如，这会对逆变器的残余电流操作保护设备产生不利的影响。漏电流发生的一个原因是由于逆变器的电路拓扑和调制，交流电压分量被叠加到光伏元件产生的直流电压上。漏电流通过所谓的漏电容(光伏元件的外部电容和逆变器内部电容)泄漏到地电位(PE)。虽然试图通过优化逆变器拓扑来降低这种影响，然而容性漏电流的影响都会发生，不管这种一定工作状态中的优化，甚至在更近结构的无变压器逆变器的情况下，特别是·在没有工作在传统正弦-Δ调制(sine-delta-modulation)的逆变器的情况下。EP2107672A2公开了这种在所谓的“三端拓扑”中更近结构的无变压器逆变器，尤其是其被优化并且效率是有利的。其示出的三相无变压器逆变器具有链路，其直流电压侧上的输入通过两个串联电容器相互连接，两个串联电容器确定中心电压点，其不连接到交流电压电网的中性线。在这种三端拓扑中，在根据正弦-Λ调制的通用原则产生的正常脉冲宽度调制(PWM)的情况下，输入Udc到PE的电压是直流电压，从而在这种情况下，逆变器桥输出处的链路电压必须至少是线电压信号峰值电压的两倍大，从而PWM的调制度小于或等于1，最初没有漏电流产生。如果链路电压降低到低于线电压信号峰值电压的两倍，这导致PWM的过调制，即调制度大于1，其导致逆变器输出处电流的畸变。为了达到尽可能好的效率，保持链路电压尽可能低是有利的。为了这个目的，方法已知为，尤其是对于三相逆变器，其中，例如，在传统正弦-△调制的情况下，时变偏移，例如具有线频率三倍的_△信号或线频率三倍的正弦信号被添加，从而无论在PWM信号本身中是否发生链路电压值低于线电压信号峰值电压两倍的情况，都不会发生过调制，并且因此也不会发生反馈到电网的逆变器输出信号的电流畸变。这种调制方法包括，例如，该方法也被称为“空间矢量调制”或“具有第三次谐波的正弦-Λ调制”。在改进的正弦-Λ调制方法的情况下，尤其是上述具有时变偏移正弦-Λ调制的方法的情况下，例如，但不限于，在上述ΕΡ2107672Α2的无变压器逆变器中，由于其拓扑，在输入处的电压中心点和PE之间产生了具有线频率三倍的交流电压分量，其导致通过漏电容的容性交流电流(漏电流)。逆变器通常具有残余电流操作保护设备，其检测交流侧的差动电流，并且在故障情况下，如为了避免对人造成危害或损坏逆变器本身，切断逆变器。然而，测量的差动电流不只包含实际检测的故障电流，还包含矢量和中可能出现的漏电流，从而太大的漏电流会导致残余电流操作保护设备误起动，并且因此导致逆变器不必要的切断。避免使用由于拓扑而会发生漏电流的调制方法将再一次恶化效率，并且因此没有出现此问题合适的解决方案。
技术实现思路
针对这种背景，本专利技术具有限制逆变器操作和操作行为中漏电流的不利影响的目的，并且同时优选地也保证尽可能好的效率。本专利技术通过权利要求I的主题达到该目的。公开了一种用于为DC/AC电压变换设计的逆变器的操作控制的方法，该逆变器具有至少一个直流电压输入并且可以通过至少一个交流电压输出或两个或多个交流电压输出连接到电源电网，逆变器以在逆变器操作期间漏电流Ia可以发生的方式参与和电网的功率流相互作用，该方法的特征在于漏电流Ia被操作控制所控制的事实。由于漏电流或多个漏电流被控制的事实，可以以简单的方式保证不超过漏电流的`预定最大值。原则上，本专利技术适于其中漏电流，特别是到地电位的容性漏电流，发生在输入侧的不同的逆变器。特别地，这些是不同拓扑的无变压器逆变器，还有电网的中性线(N电位)不连接的拓扑。该方法优选地适于可以具有两端拓扑(如，所谓的B6桥)和多端拓扑，例如三端拓扑(如，NPC “中性点连接”桥或BSNPC “双极性开关中性点连接”)桥两者的三相逆变器。特别优选地，该方法用于无变压器逆变器的操作控制，尤其是逆变器不具有到电源电网的N和/或PE电位的电连接的逆变器情况下。特别地，本专利技术还提供优化了效率的逆变器的操作，即使输出处存在容性漏电流。在用于驱动具有功率半导体的逆变器的功率部件组件的逆变器的操作控制中，优选地使用PWM方法，并且实际的操作控制由控制设备进行。在此背景下，该方法尤其适于-但不专用于-脉冲宽度调制型，在该脉冲宽度调制型中改进的正弦-△调制，尤其是具有时变偏移的正弦-△调制，用来产生PWM信号。在此背景下，如果偏移的幅值不恒定而是总是被选择为刚好和避免产生的PWM信号过调制需要的一样大是有利的。结果，对于线电压信号峰值电压两倍及以上的链路电压值，获得具有零幅值的偏移，因此也获得传统正弦-Λ调制。由于，在根据本专利技术的方法的有利的实施方式中，链路电压影响漏电流，这可以被进而用于以简单的方式实现漏电流的控制。因此，漏电流Ia优选地通过改变逆变器桥输入处处链路电压Uzwktct设定的目标值来控制。因此，控制可以总是发生在例如当链路电压Uzwk具有高于预定的第一电压限制(U1)的电压值和当链路电压Uzwk具有低于可预定的第二电压限制(U2)的电压值时。当逆变器处于满足至少一个确定条件的操作状态时，漏电流Ia优选地被控制。根据特别有利的实施方式，该条件可以包括逆变器被操作在调制方法的偏移具有不等于零的值的范围内。由于被控制的漏电流在一定逆变器拓扑中只在逆变器操作在该范围内时才发生，这是尤其有利的。该范围通过链路电压值U2被限制上限并被最小链路电压值U1限制下限，U2对应于线路电压信号峰值电压的两倍，高达U1时以具有时变偏移的正弦-△调制的各个方法在逆变器输出信号中没有电流畸变的操作是可能的。该条件还可以包括漏电流Ia具有高于预定第一电流限制的电流值，然后漏电流Ia被控制到小于或等于第二预定电流限制的电流值。如果对第一电流限制保持下式IA = 0，并且对第二电流限制保持下式IA = Imax,这是合适的，Imax是逆变器高于该值通过其残余电流操作保护设备被转换到安全状态的电流值。如果漏电流的控制足够慢，使得其不响应于快速发生的故障电流(其会触发残余电流操作保护设备)，但同时，也足够快，使得发生的漏电流在残余电流操作保护设备响应于它们之前被控制，这是有利的。如果逆变器在输入处具有DC/DC变换器(优选是升压变换器或降压变换器或组合升降压变换器)，从而在操作控制中，除了控制漏电流，最大功率点追踪也可以被执行来最大化通过光伏元件传送的功率，而不使这两个控制系统相互具有不利的影响，这也是有利的。 本专利技术更多的有利的实施方法将在余下的从属权利要求中详细说明。附图说明在下文中，本专利技术将通过参考附图的示例性实施方式来更详细的描述，其中图I示出了具有连接在PV发电机和电网之间的逆变器的系统的基本方框图；图2示出了类似于图I的系统的基本方框图，其具有三端拓扑的逆变器；图3a、b示出了用于解释当逆变器被具有-Λ形偏移的正弦-Λ调制驱动时，关于Μ*和关于PE的链路电位和交流输出电压随时间变化的图表；图3c、d示出了用于解释当逆变器被具有正弦偏移的正弦-Λ调制驱动时，关于Μ*和关于PE的链路电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·布雷米克尔，K·德布拉巴德利，T·姆勒，
申请(专利权)人：SMA太阳能技术股份公司，
类型：
国别省市：
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