CN102510234A - 光伏并网逆变器变直流母线电压控制方法和控制*** - Google Patents

光伏并网逆变器变直流母线电压控制方法和控制*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光伏并网逆变器变直流母线电压控制方法，其包括以下步骤：采集电网电压Vac和输入直流电压Vpv；判断Vpv≥1.6Vac是否成立；如判断为是，关闭Boost电路；如判断为否，开通Boost电路；对输入直流电压Vpv进行逆变。本发明还提供一种实现上述控制方法的控制***。本发明可智能地实时调整母线电压，从而减少Boost电路的工作时间，降低了电磁干扰，提高了***效率。

Description

光伏并网逆变器变直流母线电压控制方法和控制***
技术领域
本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏并网逆变器变直流母线电压控制方法和控制***。
背景技术
太阳能是一种绿色、可再生的清洁能源，太阳能光伏发电的应用越来越受到全世界人民的关注，目前已成为化石能源的有益补充。光伏并网逆变器是光伏发电***的核心部件之一，作用是将光伏组件产生的直流电能转换成交流电能并输送至电网，其性能的优劣对整个***的稳定可靠运行具有很大的影响。 由于光伏组件单块的功率较小，输出电压较低，在很多发电站中要将光伏组件进行串并联来应用，通常要求光伏并网逆变器有比较宽的电压工作范围，比如从150V – 580V 都能正常运行。并网电压为交流220V时，如果直流电压在400V以下，需要有电压提升环节，可以提升直流电压，也可以提升交流电压。目前在非隔离式光伏并网逆变器中，通常采取的电压提升结构为Boost结构，属于直流电压提升方式。
目前光伏并网逆变器中采用Boost电压提升方法是将较低的直流电压提升至较高的稳定的直流电压，为了保证在交流电压峰值时也能正常逆变，通常提升后的直流电压为400V。如果直流电压低于400V，Boost电路将一直工作，其工作时存在导通损耗和开关损耗，并伴随着有害的电磁辐射，对逆变器来说增加了电磁干扰并且降低了效率。
发明内容
有鉴于此，有必要针对背景技术中提到的问题，提供一种既可减少Boost电路工作时间，又可使光伏并网逆变器正常逆变的控制方法和控制***。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种光伏并网逆变器变直流母线电压控制方法，其包括以下步骤：
采集电网电压Vac和输入直流电压Vpv；
判断Vpv≥1.6Vac是否成立；
如判断为是，关闭Boost电路；如判断为否，开通Boost电路；
对输入直流电压Vpv进行逆变。
其中，所述的如判断为是，关闭Boost电路，具体包括：当判断结果为是时，采用一旁路二极管短接Boost电感和Boost二极管，实现Boost电路不工作。
其中，所述的如判断为否，开通Boost电路，具体包括：当判断结果为否时，开通Boost电路，将所述的Vpv提升到1.6倍Vac。
一种光伏并网逆变器变直流母线电压控制***，其包括：
一采集模块，用于采集电网电压Vac和输入直流电压Vpv；
一判断模块，用于判断判断Vpv＞1.6Vac是否成立；
一关闭模块，用于当判断为是时，关闭Boost电路；
一开通模块，用于当判断为否时，开通Boost电路；
一逆变模块，用于对输入直流电压Vpv进行逆变。
其中，所述关闭模块，具体用于：当判断结果为是时，通过一旁路二极管短接Boost电感和Boost二极管，实现Boost电路不工作。
所述开启模块，具体用于：当判断结果为否时，将所述的Vpv提升到1.6倍Vac。
与现有技术相比，本发明具备如下优点：可智能地实时调整母线电压，从而减少Boost电路的工作时间，降低了电磁干扰，提高了***效率。
附图说明
图1是本发明实施例一的流程示意图；
图2是本发明光伏并网逆变器主电路示意图；
图3是本发明Boost电路不工作时的等效电路示意图；
图4是本发明Boost电路工作时的等效电路示意图。
具体实施方式
  实施例一：
如图1所示，本发明实施例一提供一种光伏并网逆变器变直流母线电压控制方法，其包括以下步骤：
采集电网电压Vac和输入直流电压Vpv：如图2所示，光伏并网逆变器主电路包括一Boost电路，所述Boost电路包括串联连接的一Boost电感和Boost二极管D2，该Boost电路与一电容C2串联连接于逆变器的直流电压Vpv的输入端的正负极之间，一旁路二极管D1与Boost电路并联，电容C2上的电压Vc为逆变所需的直流电压，也称母线电压，电网电压Vac为逆变后的电网电压；
判断Vpv≥1.6Vac是否成立；
如判断为是，关闭Boost电路：当判断结果为是时，如图3所示，控制旁路二极管D1导通，从而短接Boost电感和Boost二极管，实现关闭Boost电路，电容C2上的电压Vc为逆变所需的直流电压，在这种工作模式下，Vc和Vpv相等，功率管Q1被关断，这样就降低了损耗和电磁干扰噪声；
如判断为否，开通Boost电路：当判断结果为否时，如图4所示，在输入直流电压Vpv小于交流电压Vac的1.6倍时，开通Boost电路，旁路二极管D1相当于断路，Boost电路将Vpv电压提升到1.6倍Vac；
对输入直流电压Vpv进行逆变。
本实施例在交流电压Vac变化过程中，母线电压Vc是随Vac变化而变化的，当Vpv ≥1.6Vac时，Vc=Vpv，当Vpv < 1.6Vac时，Vc=1.6Vac。母线电压Vc不是一成不变的，其数值由Vpv和Vac来决定。
实施例二：
本实施例提供一种实现实施例一的控制方法的控制***，其包括：
一采集模块，用于采集电网电压Vac和输入直流电压Vpv；
一判断模块，用于判断判断Vpv ≥1.6Vac是否成立；
一关闭模块，用于当判断为是时，关闭Boost电路；
一开通模块，用于当判断为否时，开通Boost电路；
一逆变模块，用于对输入直流电压Vpv进行逆变。
如图2所示，光伏并网逆变器主电路包括一Boost电路，所述Boost电路包括串联连接的一Boost电感和Boost二极管D2，该Boost电路与一电容C2串联连接于逆变器的直流电压Vpv的输入端的正负极之间，一旁路二极管D1与Boost电路并联，电容C2上的电压Vc为逆变所需的直流电压，也称母线电压，电网电压Vac为逆变后的电网电压。
所述关闭模块，具体用于：当判断结果为是时，如图3所示，控制旁路二极管D1导通，从而短接Boost电感和Boost二极管，实现关闭Boost电路，电容C2上的电压Vc为逆变所需的直流电压，在这种工作模式下，Vc和Vpv相等，功率管Q1被关断，这样就降低了损耗和电磁干扰噪声。
所述开通模块，具体用于：当判断结果为否时，如图4所示，在输入直流电压Vpv小于交流电压Vac的1.6倍时，开通Boost电路，旁路二极管D1相当于断路，Boost电路将Vpv电压提升到1.6倍Vac。

Claims (6)

1.一种光伏并网逆变器变直流母线电压控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
采集电网电压Vac和输入直流电压Vpv；
判断Vpv≥1.6Vac是否成立；
如判断为是，关闭Boost电路；如判断为否，开通Boost电路；
对输入直流电压Vpv进行逆变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的如判断为是，关闭Boost电路，具体包括：当判断结果为是时，采用一旁路二极管短接Boost电感和Boost二极管，实现Boost电路不工作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的如判断为否，开通Boost电路，具体包括：当判断结果为否时，开通Boost电路，将所述的Vpv提升到1.6倍Vac。
4.一种光伏并网逆变器变直流母线电压控制***，其特征在于：包括：
一采集模块，用于采集电网电压Vac和输入直流电压Vpv；
一判断模块，用于判断判断Vpv＞1.6Vac是否成立；
一关闭模块，用于当判断为是时，关闭Boost电路；
一开通模块，用于当判断为否时，开通Boost电路；
一逆变模块，用于对输入直流电压Vpv进行逆变。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于：所述关闭模块，具体用于：当判断结果为是时，通过一旁路二极管短接Boost电感和Boost二极管，实现Boost电路不工作。
6.根据权利要求4所述的***，其特征在于：所述开启模块，具体用于：当判断结果为否时，将所述的Vpv提升到1.6倍Vac。
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