本申請(qǐng)涉及電力電子，尤其涉及一種逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制方法、裝置及設(shè)備

背景技術(shù)：

1、由于各種外部因素和內(nèi)部負(fù)荷變化的影響，電網(wǎng)會(huì)存在較大范圍的電壓波動(dòng)，當(dāng)電網(wǎng)的波動(dòng)超過一定的閾值時(shí)，并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)便要求正在并網(wǎng)輸出的逆變器需要快速識(shí)別到該波動(dòng)并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)，即無功率輸出至電網(wǎng)，以完成高電壓穿越或低電壓穿越。

2、一般來說，電網(wǎng)的高低電壓穿越主要涉及逆變器的電網(wǎng)電壓采樣和dsp控制，其核心是dsp的控制程序和算法。其中穿越電壓的響應(yīng)和穿越時(shí)間基于基本的電網(wǎng)電壓采樣后的邏輯判斷完成，主要的難點(diǎn)在于電網(wǎng)電壓恢復(fù)后逆變器功率的恢復(fù)。由于并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求逆變器需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)至電網(wǎng)波動(dòng)前的功率，這就要求逆變器需要在電網(wǎng)電壓恢復(fù)后快速啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的開關(guān)管并將輸出功率調(diào)節(jié)至穿越前的功率。如果功率調(diào)節(jié)的過快可能導(dǎo)致逆變器的功率半導(dǎo)體由于處理的能量過于劇烈而損壞，如果功率調(diào)節(jié)過于緩和則可能使恢復(fù)的時(shí)間不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于光伏板來說，如果逆變器調(diào)節(jié)的不當(dāng)則可能無法給逆變器提供足夠的能量來支持并網(wǎng)。

3、因此，對(duì)于電網(wǎng)電壓穿越后的恢復(fù)，需要保證逆變器可以快速從光伏板獲取足夠的能量且快速尋找到穿越前的功率點(diǎn)，同時(shí)也要兼顧逆變器內(nèi)部器件的工作狀態(tài)而不至于損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制方法、裝置及設(shè)備，包括以下內(nèi)容：

2、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制方法，該方法包括：

3、當(dāng)電網(wǎng)電壓滿足電壓穿越的條件時(shí)，獲取電壓穿越前的占空比作為第一占空比并進(jìn)行保存；

4、在完成電壓穿越之后，通過預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)、所述第一占空比和當(dāng)前占空比計(jì)算恢復(fù)占空比；

5、當(dāng)所述恢復(fù)占空比大于所述第一占空比時(shí)，將所述第一占空比作為最終恢復(fù)占空比，并控制逆變器以所述最終恢復(fù)占空比輸出功率。

6、可選的，所述方法還包括：

7、在環(huán)路計(jì)算過程中，持續(xù)監(jiān)測(cè)環(huán)路計(jì)算的占空比與所述第一占空比之差的絕對(duì)值；

8、當(dāng)所述絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的切換閾值時(shí)，將當(dāng)前實(shí)際的輸出占空比切換為環(huán)路計(jì)算的占空比，并由環(huán)路進(jìn)行后續(xù)的閉環(huán)調(diào)節(jié)。

9、可選的，所述通過預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)、所述第一占空比和當(dāng)前占空比計(jì)算恢復(fù)占空比包括：

10、將所述預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)和所述第一占空比之積，與所述當(dāng)前占空比求和，作為計(jì)算得到的恢復(fù)占空比。

11、可選的，所述方法適用于兩級(jí)式逆變拓?fù)浜鸵患?jí)式逆變拓?fù)洌?/p>

12、對(duì)于所述兩級(jí)式逆變拓?fù)?，所述第一占空比分別應(yīng)用于dc/dc轉(zhuǎn)換器和dc/ac逆變器的控制；

13、對(duì)于所述一級(jí)式逆變拓?fù)?，所述第一占空比?yīng)用于同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤mppt和偽母線正弦調(diào)制的dc/dc轉(zhuǎn)換器的控制。

14、可選的，對(duì)于所述兩級(jí)式逆變拓?fù)渲械膁c/ac轉(zhuǎn)換過程和所述一級(jí)式逆變拓?fù)?，所述第一占空比取電壓穿越前一個(gè)工頻半波周期內(nèi)的占空比最大值；

15、對(duì)于所述兩級(jí)式逆變拓?fù)渲械膁c/dc轉(zhuǎn)換過程，所述第一占空比直接取穿越前的當(dāng)前占空比。

16、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制裝置，該裝置包括：

17、獲取單元，用于當(dāng)電網(wǎng)電壓滿足電壓穿越的條件時(shí)，獲取電壓穿越前的占空比作為第一占空比并進(jìn)行保存；

18、計(jì)算單元，用于在完成電壓穿越之后，通過預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)、所述第一占空比和當(dāng)前占空比計(jì)算恢復(fù)占空比；

19、輸出單元，用于當(dāng)所述恢復(fù)占空比大于所述第一占空比時(shí)，將所述第一占空比作為最終恢復(fù)占空比，并控制逆變器以所述最終恢復(fù)占空比輸出功率。

20、可選的，所述裝置還包括：

21、檢測(cè)單元，用于在環(huán)路計(jì)算過程中，持續(xù)監(jiān)測(cè)環(huán)路計(jì)算的占空比與所述第一占空比之差的絕對(duì)值；

22、切換單元，用于當(dāng)所述絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的切換閾值時(shí)，將當(dāng)前實(shí)際的輸出占空比切換為環(huán)路計(jì)算的占空比，并由環(huán)路進(jìn)行后續(xù)的閉環(huán)調(diào)節(jié)。

23、可選的，所述計(jì)算單元通過預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)、所述第一占空比和當(dāng)前占空比計(jì)算恢復(fù)占空比包括：

24、將所述預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)和所述第一占空比之積，與所述當(dāng)前占空比求和，作為計(jì)算得到的恢復(fù)占空比。

25、可選的，對(duì)于所述兩級(jí)式逆變拓?fù)?，所述第一占空比分別應(yīng)用于dc/dc轉(zhuǎn)換器和dc/ac逆變器的控制；

26、對(duì)于所述一級(jí)式逆變拓?fù)?，所述第一占空比?yīng)用于同時(shí)實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)跟蹤mppt和偽母線正弦調(diào)制的dc/dc轉(zhuǎn)換器的控制。

27、可選的，對(duì)于所述兩級(jí)式逆變拓?fù)渲械膁c/ac轉(zhuǎn)換過程和所述一級(jí)式逆變拓?fù)?，所述第一占空比取電壓穿越前一個(gè)工頻半波周期內(nèi)的占空比最大值；

28、對(duì)于所述兩級(jí)式逆變拓?fù)渲械膁c/dc轉(zhuǎn)換過程，所述第一占空比直接取穿越前的當(dāng)前占空比。

29、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N設(shè)備，所述設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)指令或代碼，所述處理器用于執(zhí)行所述指令或代碼，以使所述設(shè)備執(zhí)行前述第一方面任一實(shí)現(xiàn)方式中介紹的逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制方法。

30、第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有代碼，當(dāng)所述代碼被運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行所述代碼的設(shè)備實(shí)現(xiàn)前述第一方面任一實(shí)現(xiàn)方式中介紹的逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制方法。

31、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制方法。該方法包括，當(dāng)電網(wǎng)電壓滿足電壓穿越的條件時(shí)，獲取電壓穿越前的占空比作為第一占空比并進(jìn)行保存，在完成電壓穿越之后，通過預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)、所述第一占空比和當(dāng)前占空比計(jì)算恢復(fù)占空比，當(dāng)所述恢復(fù)占空比大于所述第一占空比時(shí)，將所述第一占空比作為最終恢復(fù)占空比，并控制逆變器以所述最終恢復(fù)占空比輸出功率。該方法能夠在電網(wǎng)電壓發(fā)生異常并滿足電壓穿越條件時(shí)，迅速而有效地保存逆變器操作的關(guān)鍵參數(shù)即電壓穿越前的占空比，從而確保了逆變器在電網(wǎng)電壓恢復(fù)后的平穩(wěn)過渡。另外，通過引入預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)來計(jì)算恢復(fù)占空比，不僅可以保證穿越恢復(fù)后功率的快速爬升且不至于損壞器件，還可以實(shí)現(xiàn)穿越的穿越后恢復(fù)時(shí)間的可調(diào)節(jié)，在實(shí)現(xiàn)了占空比的平滑調(diào)整的同時(shí)還避免了占空比突變可能導(dǎo)致的逆變器輸出不穩(wěn)定或系統(tǒng)沖擊。

技術(shù)特征：

1.一種逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)、所述第一占空比和當(dāng)前占空比計(jì)算恢復(fù)占空比包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法適用于兩級(jí)式逆變拓?fù)浜鸵患?jí)式逆變拓?fù)洌?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述兩級(jí)式逆變拓?fù)渲械膁c/ac轉(zhuǎn)換過程和所述一級(jí)式逆變拓?fù)?，所述第一占空比取電壓穿越前一個(gè)工頻半波周期內(nèi)的占空比最大值；

6.一種逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算單元通過預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)、所述第一占空比和當(dāng)前占空比計(jì)算恢復(fù)占空比包括：

9.一種逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：存儲(chǔ)器、處理器；

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N逆變器電網(wǎng)電壓穿越的控制方法、裝置及設(shè)備，涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域。該方法在電網(wǎng)電壓發(fā)生異常并滿足電壓穿越條件時(shí)，保存逆變器電壓穿越前的占空比，確保了逆變器在電網(wǎng)電壓恢復(fù)后的平穩(wěn)過渡。通過引入預(yù)設(shè)的斜率系數(shù)來計(jì)算恢復(fù)占空比，該方法不僅實(shí)現(xiàn)了占空比的平滑調(diào)整，還避免了占空比突變可能導(dǎo)致的逆變器輸出不穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭奔奔,賀鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京光獻(xiàn)科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8