并网逆变器及并网逆变器中直流母线电压的补偿方法技术

一种电力变电技术领域的并网逆变器及并网逆变器中直流母线电压的补偿方法，该并网逆变器包括升压电路、母线电容、处理器和逆变桥；升压电路的输入端接输入的直流电；母线电容位于升压电路和逆变桥之间；升压电路的输出端与所述的逆变桥的输入端连接；处理器的第一模数接口接所述的母线电容的电压采样信号；处理器与逆变桥的控制端连接，用于将所述的母线电容的电压采样信号与预设电压进行比较，当该电压采样信号高于预设电压，则控制所述的逆变桥提高输出功率，当该电压采样信号低于预设电压，则控制所述的逆变桥降低输出功率。本发明专利技术可以大大减小母线电容电压波动的幅度，提高电路的稳定性，并且不增加额外的成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种电力变电
的，该并网逆变器包括升压电路、母线电容、处理器和逆变桥；升压电路的输入端接输入的直流电；母线电容位于升压电路和逆变桥之间；升压电路的输出端与所述的逆变桥的输入端连接；处理器的第一模数接口接所述的母线电容的电压采样信号；处理器与逆变桥的控制端连接，用于将所述的母线电容的电压采样信号与预设电压进行比较，当该电压采样信号高于预设电压，则控制所述的逆变桥提高输出功率，当该电压采样信号低于预设电压，则控制所述的逆变桥降低输出功率。本专利技术可以大大减小母线电容电压波动的幅度，提高电路的稳定性，并且不增加额外的成本。【专利说明】
本专利技术涉及的是一种电力变电
的装置及方法，具体是一种。
技术介绍
光伏并网逆变器一般运作如下，光伏(PV)电池输出经升压电路升压，在母线电容上获得足够高的直流母线电压，微控制单元(Micro Controller Unit，简称“MCU”)或数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称“DSP”)控制逆变桥实现正弦逆变，逆变桥输出的正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal Pulse Width Modulation,缩写为SPWM)波经LC滤波器后成为与电网频率正弦波，并入电网。为了实现正弦逆变，直流母线电压需在一个合理的水平上保持相对稳定。直流母线电压太高对器件(母线电容，逆变开关管等)的耐压性能要求就高，成本大大增加；直流母线电压太低，可能导致SPWM调制比大于1，不能实现正弦逆变。对于并网型光伏逆变器，直流母线电压的稳定有赖于PV输入电能和逆变输出电能的平衡。当PV输入电能大于逆变输出电能，则母线电压升高，反之，则母线电压降低。但是，要做到实际PV输入功率和交流输出功率的完全平衡非常困难，这是因为:1.PV输入电流为周期性脉动直流电流，模数接口 AD采样时刻不同，得到的电流也不同，依据该采样电流计算得到的PV输入功率也不同。2.逆变器工作时，由于有多个功率电子器件，例如绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,简称“ IGBT”)或金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,简称 “M0SFET”)，工作在数千赫兹频率以上，测量电路容易受到开关噪声的干扰，PV输入电压或电流信号的测量结果容易产生误差。3.电路中功率开关器件会产生损耗，而且这种损耗并非定值，难以确定。所以，并网型光伏逆变器PV输入电能和逆变输出电能实际上很难保证严格平衡，这种情况下，直流母线电压就会有波动。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN102355151，【公开日】2012_02_15，公开了一种具有复合功能的并网逆变器及并网逆变控制方法。该并网逆变器包括带电容的直流母线，分布式电源或储能并网发电装置的直流输出端接至直流母线电容两端；还包括三组共直流母线的单相全桥逆变电路，每一组单相全桥逆变电路的输出均接至滤波器，滤波器的输出端均通过单相升压隔离变压器接入380V电压等级的配电网。但该技术的缺陷和不足在于，其在电网接入环节必须使用隔离变压器，使得整体装置体积和重量较大，成本较高；同时变压器的额外的功率损耗较多。其次，该技术也无法实现稳定母线电压。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种，可以大大减小母线电容电压波动的幅度，提高电路的稳定性，并且不增加额外的成本。本专利技术是通过以下技术方案实现的:本专利技术涉及一种并网逆变器，包括:升压电路、母线电容、处理器和逆变桥，其中:升压电路的输入端接输入的直流电，母线电容位于升压电路和逆变桥之间，升压电路的输出端与逆变桥的输入端连接，处理器的第一模数接口接母线电容的电压采样信号，处理器与逆变桥的控制端连接，用于将母线电容的电压采样信号与预设电压进行比较，当该电压采样信号高于预设电压，则控制逆变桥提高输出功率，当该电压采样信号低于预设电压，则控制逆变桥降低输出功率，可以大大减小母线电容电压波动的幅度，提高电路的稳定性，并且不增加额外的成本。所述的比较是指:处理器比较|CU钟，以实现对所述的逆变桥相应地调整输出功率的控制，其中Wctl为预设电压，Uc为母线电容的电压，C为母线电容。所述的并网逆变器还包括LC滤波器，该LC滤波器的输入端与所述的逆变桥的输出端相连。所述的处理器还包括:第二模数接口，连接输入的直流电的电压采样信号；第三模数接口，连接输入的直流电的电流采样信号；第四模数接口，连接输出的交流电的电压采样信号；第五模数接口，连接输出的交流电的电流采样信号；本专利技术涉及一种基于并网逆变器的直流母线电压的补偿方法，包括以下步骤:I)以升压电路对输入的直流电进行升压；2)处理器对母线电容的电压进行采样；3)处理器将母线电容的电压采样信号与预设电压进行比较，当该电压采样信号高于预设电压，则控制逆变桥提高输出功率，当该电压采样信号低于预设电压，则控制逆变桥降低输出功率。所述的处理器采样母线电容的电压，将其与预设电压进行比较，当该电压采样信号高于预设电压，则控制所述的逆变桥提高输出功率，当该电压采样信号低于预设电压，则控制所述的逆变桥降低输出功率，可以大大减小直流母线电压波动的幅度，提高电路的稳定性，并且不增加额外的成本。进一步地，从处理器到被控对象之间的所有信号都是数字形式，使用脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，缩写为PWM)模块控制逆变桥的输出功率，可通过改变输出方波的占空比来改变等效的输出电压或电流，无需再进行数模转换，简单、灵活，且对噪声的抗干扰能力大大增强，提高了电路的可靠性。进一步地，在并网逆变器电网进线入设置EMI滤波器，抑制电网中其他设备带来的干扰，进一步提高电路的可靠性。进一步地，处理器采样直流电的电压、电流和并网逆变器输出的交流电压、交流电流，实时监测并网逆变器的输入输出情况，进一步提高处理器控制的准确性。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例1中的并网逆变器的结构示意图；图2是本专利技术实施例2中的并网逆变器的结构示意图；图3是本专利技术实施例3中的并网逆变器的结构示意图；图4是本专利技术实施例4中的并网逆变器中直流母线电压的补偿方法的流程示意图。【具体实施方式】下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。 实施例1如图1所示，本实施例涉及一种并网逆变器。所述的该并网逆变器可以是半桥逆变器，全桥逆变器或三相桥式逆变器。该并网逆变器包括升压电路、母线电容C、处理器和逆变桥，其中:升压电路的输入端接输入的直流电。母线电容C位于升压电路和逆变桥之间。升压电路的输出端与逆变桥的输入端连接。处理器的第一模数接口 ADl接母线电容的电压采样信号。该母线电容的电压即为图1中的直流母线电压。处理器与逆变桥的控制端连接，用于将母线电容的电压采样信号与预设电压进行比较，当该电压采样信号高于预设电压，则控制逆变桥提高输出功率，当该电压采样信号低于预设电压，则控制逆变桥降低输出功率。在本实施例中，优选地，直流电由PV电池提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种并网逆变器，其特征在于，包括升压电路、母线电容、处理器和逆变桥；所述的升压电路的输入端接输入的直流电；所述的母线电容位于升压电路和逆变桥之间；所述的升压电路的输出端与所述的逆变桥的输入端连接；所述的处理器的第一模数接口接所述的母线电容的电压采样信号；所述的处理器与逆变桥的控制端连接，用于将所述的母线电容的电压采样信号与预设电压进行比较，当该电压采样信号高于预设电压，则控制所述的逆变桥提高输出功率，当该电压采样信号低于预设电压，则控制所述的逆变桥降低输出功率。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗利文，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：