光伏逆变器及其低压穿越控制方法技术

技术编号:8716228 阅读:238 留言:0更新日期:2013-05-17 19:01
本发明专利技术公开了一种光伏逆变器及其低压穿越控制方法,该方法包括:判断低压穿越是否发生,如果是,则停止最大功率点跟踪;判断低压穿越是否恢复,如果是,则将光伏逆变器的母线电压恢复到第一电压值。该光伏逆变器包括逆变模块、功率控制器和总控制器。本发明专利技术公开的光伏逆变器及其低压穿越控制方法通过在判断到低压穿越恢复后,将逆变器的母线电压快速恢复到第一电压值,缩短了低压穿越的时间,能够符合国家标准对光伏逆变器低压穿越的要求,避免母线电压被拉低后光伏逆变器进行自我保护。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光伏发电
,具体涉及一种。
技术介绍
在光伏并网发电系统中,光伏逆变器主要作用在于将光伏面板输出的直流电转化为交流电,再将其并入电网中。当电网发生故障导致电压跌落时,光伏逆变器则会进行自我保护,断开与电网的连接。低电压穿越(LVRT,Low Voltage Ride Through)是指在光伏逆变器并网点电压跌落的时候,光伏逆变器能够保持并网,甚至向电网提供一定的无功功率,支持电网恢复,直到电网恢复正常,从而“穿越”这个低电压时间(区域),此时,光伏逆变器依然能够保持并网,提高电网供电的可靠性。目前,光伏逆变器在低压穿越恢复瞬间容易出现母线电压被拉死的情况,从而引起光伏逆变器母线电压过低保护,或更为严重的引起电网倒灌。国家电网电力科技院对并网光伏逆变器的低压穿越能力有严格要求,要求其有功功率在低压穿越恢复后至少以10%额定功率/秒的功率变化恢复至故障前的值。这就要求光伏逆变器能够迅速地检测出电网是否发生故障,并在低压穿越恢复后最大功率点跟踪能够快速进行调节。然而,正常的最大功率点跟踪的响应速度是比较慢的,很难达到上述要求。
技术实现思路
本申请提供一种,能够在低压穿越恢复后,提高光伏逆变器的功率恢复速度。根据本申请的第一方面,本申请提供一种光伏逆变器的低压穿越控制方法,包括:根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生,如果是,则停止最大功率点跟踪。判断低压穿越是否恢复,如果是,则将光伏逆变器的母线电压恢复到第一功电压值,所述第一电压值为预设值,或者所述第一电压值为低压穿越发生前的最大功率点电压值或低压穿越发生前两个以上最大功率点电压值的平均值。根据本申请的第二方面,本申请提供一种光伏逆变器,包括:逆变模块,用于将光伏面板输出的母线电压转换为交流电压。功率控制器,其与逆变模块连接,用于监控和/或控制逆变模块的母线电压。 总控制器,其分别与功率控制器和电网接入端连接,用于进行最大功率点跟踪,所述总控制器还用于获取电网电压,并根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生或恢复,当所述总控制器判断到低压穿越发生时则停止最大功率点跟踪,当判断到低压穿越恢复时则将逆变模块的母线电压恢复到第一电压值,所述第一电压值为预设值,或者所述第一电压值为处理单元备份的低压穿越发生前的最大功率点电压值或低压穿越发生前两个以上最大功率点电压值的平均值。本申请提供的通过在判断到低压穿越恢复后,将光伏逆变器的母线电压快速恢复到第一电压值,即能够快速恢复光伏逆变器的输出功率,缩短了低压穿越的时间,能够符合国家标准对光伏逆变器低压穿越的要求,避免母线电压被拉低后光伏逆变器进行自我保护。附图说明图1为本申请实施例中光伏逆变器的结构示意图;图2为本申请实施例中光伏逆变器的模块示意图;图3为本申请实施例中光伏逆变器的低压穿越控制方法流程图。具体实施例方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。实施例一:请参考图1,本实施例提供了一种光伏逆变器,包括总控制器101、功率控制器102、逆变模块103和CAN (Controller Area Network,控制器局域网络)通信总线104。逆变模块103用于将光伏面板输出的直流母线电压转换为交流电压。功率控制器102与逆变模块103连接,用于监控和/或控制逆变模块103的母线电压,实现光伏逆变器的并网发波、电流控制、母线电压平衡与控制。总控制器101与电网接入端连接,并通过CAN通信总线104与功率控制器102连接。请参考图2,总控制器101包括最大功率点跟踪单元1011、判断单元1012和处理单元1013。总控制器101与电网接入端连接,并通过CAN通信总线104与功率控制器102连接,具体为,判断单元1012与电网接入端连接,最大功率点跟踪单元1011和判断单元1012通过CAN通信总线104与功率控制器102连接。最大功率点跟踪单兀1011用于进彳了最大功率点跟踪。最大功率点跟踪(MPPT,Maximum Power Point Tracking)是指最大功率点跟踪电路实时侦测太阳能光伏面板的发电电压,并追踪最高电压电流值(VI),其应用于太阳能光伏系统中,用于协调太阳能电池板、蓄电池、负载的工作,使光伏逆变器输出最大功率。最大功率点跟踪通常采用预定步长调节母线电压或电流并逐渐逼近最大输出功率的方法。在进行最大功率点跟踪时,对母线电压向某一个方向扰动,通过将检测到的当前输出功率与前一时刻的输出功率进行比较,如果当前输出功率较大,则对母线电压向相同方向继续扰动,如果当前输出功率较小,则对母线电压向相反方向扰动,从而确定最大功率点。判断单元1012用于获取电网电压,并根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生或恢复。处理单元1013分别与最大功率点跟踪单元1011和判断单元1012连接,用于在判断单元1012判断到低压穿越发生时控制最大功率点跟踪单元1011停止最大功率点跟踪,在判断单元1012判断到低压穿越恢复时,控制最大功率点跟踪单元1011将逆变模块103的母线电压恢复到第一电压值,第一电压值预设值,或者第一电压值为处理单元1013备份的低压穿越发生前的最大功率点电压值或低压穿越发生前两个以上最大功率点电压值的平均值。本实施例中,判断单元1012根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生或恢复,具体为:判断单元1012获取电网的三相正序电压和三相负序电压,并对三相正序电压进行正方向旋转变换得到三相正序电压的两相直流电压Ud+和Uq+,对三相负序电压进行负方向旋转得到三相负序电压的两相直流电压Ud-和Uq-。判断单元1012对三相正序电压进行正方向旋转变换可根据公式:Ud+=Ua+*cos(theta)+Ub+*cos(theta-120)+Uc+*cos(theta+120),和Uq+=Ua+*sin (theta) +Ub+*sin (theta-120) +Uc+*sin (theta+120)进行。Ua+、Ub+、Uc+为三相正序电压,theta为电网A相的角度,Ud+代表着电网正序电压矢量的模,Uq+代表着电网正序电压旋转矢量与A相角度的差值,三相正序电压通过此变换公式后转换成了两相稳定的直流量。判断单元1012对三相负序电压进行负方向旋转变换可根据公式:Ud-=Ua-^cos(theta)+Ub_*cos(theta+120)+Uc_*cos(theta-120),和Uq-=Ua_*sin (theta) +Ub_*sin (theta+120) +Uc_*sin (theta-120)进行。Ua-、Ub_、Uc-为三相负序电压,theta为电网A相的角度,Ud-代表着电网负序电压矢量的模,Uq-代表着电网负序电压旋转矢量与A相角度的差值,三相负序电压通过此变换公式后转换成了两相稳定的直流量。在电网正常时,Uq+、Ud_、Uq-都为零,Ud+即为电网三相电压合成矢量的模,在三相电网电压出现异常后,Uq+、Ud-、Uq-将不为零,所以判断单元1012通过判断Ud+、Uq+、UcKUq-的变化情况可以判断出电网的异常情况,即判断低压穿越是否发生或恢复。之后,判断单元1012先对Ud+、Uq+、UcK Uq-进行滤波处理,再求得算式权利要求1.一种光伏逆变器的低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏逆变器的低压穿越控制方法,其特征在于,包括:根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生,如果是,则停止最大功率点跟踪;判断低压穿越是否恢复,如果是,则将光伏逆变器的母线电压恢复到第一电压值,所述第一电压值为预设值,或者所述第一电压值为低压穿越发生前的最大功率点电压值或低压穿越发生前两个以上最大功率点电压值的平均值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:覃统成
申请(专利权)人:深圳创动科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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