CN104701885A - 光伏并网逆变器启动方法及控制*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光伏并网逆变器启动方法，包括：当光伏并网逆变器上电后，实时检测来自于光伏电池板的输入电压；判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变运行，否则，启动逆变运行；当启动逆变运行后，使逆变输出电压的幅值和频率达到预设值，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变并网，否则，启动逆变并网。可见本方法只通过判断当前输入电压与所述第一预设值的大小即可判断光伏并网逆变器是否满足启动条件，无需引入谐波，从而降低了光伏并网逆变器***的复杂性。

Description

光伏并网逆变器启动方法及控制***

技术领域

本申请涉及绿色能源技术领域，更具体地说，涉及一种光伏并网逆变器启动方法及控制***。

背景技术

图1为现有技术中三相光伏并网逆变器的拓扑结构图。其输入侧接光伏电池，逆变侧为公共侧。所述光伏电池的输出电压随着光照强度的变化而变化，而其输出功率与输出电压的关系如图2所示。当逆变器的直流侧和交流侧都上电后，逆变器就处于待机状态准备并网。由于不知道此时的光伏电池板能输出多少功率，故需做判断光伏电池板的输出功率的大小。如果不作任何判断直接将光伏并网逆变器并网，有可能把来自于光伏电池板的输入电压拉低导致光伏并网逆变器***报输入欠压故障而关机，如此反复，严重影响逆变器的使用寿命。针对于此，现有的解决方案为：先检测电网频率，在逆变器未并网时输出与电网频率相同的工频电压，再在工频电压的基础上加谐波来增加***损耗，然后再通过判断输入电压是否被拉低，通过判断结果控制所述光伏并网逆变器是否进入逆变并网状态。发明人经研究发现，此方法虽然能够解决并网逆变器的启动问题，但是由于需要增加谐波处理，从而增加了***复杂性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种光伏并网逆变器启动方法及控制***，用于解决现有技术中在启动光伏并网逆变器并网前需要引入谐波处理而导致的***的复杂性大大增加的问题。

一种光伏并网逆变器的启动方法，包括：

当光伏并网逆变器上电后，实时检测来自于光伏电池板的输入电压；

判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变运行，否则，启动逆变运行；

当启动逆变运行后，使逆变输出电压的幅值和频率达到预设值，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变并网，否则，启动逆变并网。

优选的，上述光伏并网逆变器的启动方法中，当光伏并网逆变器上电后，第一次判断之前，还包括：

启动光伏并网逆变器的升压电路。

优选的，上述光伏并网逆变器的启动方法中，所述启动光伏并网逆变器的升压电路，包括：

启动光伏并网逆变器的升压电路，通过调节所述升压电路，使母线电压保持在预设阀值范围内。

优选的，上述光伏并网逆变器的启动方法中，所述当启动逆变运行后，使逆变输出电压的幅值和频率达到预设值，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变并网，否则，启动逆变并网，包括：

当启动逆变运行后，使逆变输出电压的幅值和频率达到预设值，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变并网停，关闭升压电路，否则，启动光伏并网逆变器的逆变电路，启动逆变并网。

一种光伏并网逆变器的控制***，包括：

检测模块，用于当光伏并网逆变器上电后，实时检测来自于光伏电池板的输入电压；

判断模块，用于获取并判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变运行的清逆变运行标志信号，否则，输出用于表征启动逆变运行的逆变运行标志；当启动逆变运行后，判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变并网的清启动逆变并网标志，否则，输出用于表征启动逆变并网的置启动逆变并网标志；

控制模块，用于当获取到逆变运行标志后，控制光伏并网逆变器逆变运行，使光伏并网逆变器的逆变输出电压的幅值和频率达到预设值；当获取到清逆变运行标志信号，控制光伏并网逆变器不进行你变运行；当获取到置启动逆变并网标志后，控制光伏并网逆变器启动逆变并网；当获取到清启动逆变并网标志，停止光伏并网逆变器启动逆变并网。

优选的，上述光伏并网逆变器控制***中，所述控制模块，还包括：

升压启动模块，用于在光伏并网逆变器上电后，所述判断模块第一次判断之前，启动光伏并网逆变器的升压电路；

所述判断模块具体用于，升压电路启动后，获取并判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变运行的清逆变运行标志信号，否则，输出用于表征启动逆变运行的逆变运行标志；当启动逆变运行后，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变并网的清启动逆变并网标志，否则，输出用于表征启动逆变并网的置启动逆变并网标志。

优选的，上述光伏并网逆变器控制***中，所述控制模块，还包括：

母线电压采样模块，用于实时获取母线电压；

母线电压调节模块，用于通过调整所述升压电路，使母线电压保持在预设阀值范围内。

优选的，上述光伏并网逆变器控制***中，所述控制模块，还包括：

逆变启动模块，用于检测到所述置启动逆变运行标志后，启动光伏并网逆变器的逆变电路；

所述升压启动模块，还用于当检测到清逆变运行标志后，关闭升压电路；

并网启动模块，用于控制所述光伏并网逆变器进行并网操作。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开的光伏并网逆变器的启动方法只通过判断当前输入电压与所述第一预设值的大小即可判断光伏并网逆变器是否满足启动条件，无需引入谐波，从而使得降低了光伏并网逆变器***的复杂性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中三相光伏并网逆变器的拓扑结构图；

图2为光伏电池板的输出电压随着光照强度的变化而变化曲线图；

图3为本申请实施例公开的一种光伏并网逆变器启动方法的流程图；

图4为本申请实施例公开的光伏并网逆变器控制***的结构图。

具体实施方式

针对于现有技术中在并网逆变器启动时，由于引入谐波而增加了并网逆变器***的复杂性的问题，本申请公开了一种光伏并网逆变器启动方法及控制***。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图3为本申请实施例公开的一种光伏并网逆变器启动方法的流程图。

参见图3，本实施例公开了一种光伏并网逆变器启动方法，应用于光伏并网逆变器***中，其工作过程包括：

步骤S301：光伏并网逆变器上电；

步骤S302：实时检测来自于光伏电池板的输入电压；

步骤S303：判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，执行步骤S304，否则执行步骤S305；

步骤S304：不启动逆变运行，即输出用于表征不启动逆变运行的清逆变运行标志，控制光伏并网逆变器不进行逆变运行；

步骤S305：启动逆变运行，即输出用于表征启动光伏并网逆变器逆变运行的启动逆变运行标志，控制光伏并网逆变器逆变运行，继续执行步骤S306；

步骤S306：调整光伏并网逆变器的逆变输出电压的幅值和频率达到预设值，继续执行步骤S307；

步骤S307：判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，执行步骤S308，否则执行步骤S309；

步骤S308：不启动逆变并网，即，输出用于表征光伏并网逆变器不启动逆变并网操作的清并网启动标志，控制所述光伏并网逆变器不启动逆变并网；

步骤S309：启动逆变并网，即，输出用于表征光伏并网逆变器启动逆变并网的启动逆变并网标志，控制所述光伏并网逆变器启动逆变并网运行。

如上述方法所述，在本申请上述实施例公开的方法中，在所述光伏并网逆变器并网运行之前，在所述光伏并网逆变器接通输入电源开关上电后，通过采样电路获取此时光伏电池板的输入电压，判断所述输入电压是否小于第一预设值，所述第一预设值的大小可以根据用户需求自行设定，例如所述第一预设值的大小可设置为200V，当判断当前输入电压低于用户设置的第一预设值时，则表明，此时光伏电池板的输出功率处于较低的功率状态，如果光伏并网逆变器此时合继电器并网，会导致因输入电压拉低而欠压报警，因此需清逆变运行标志，不启动所述光伏并网逆变器逆变运行。当当前输入电压不低于用户设置的第一预设值时，则表明光伏并网逆变器***可正常工作，因此启动逆变运行标志，使光伏并网逆变器逆变运行，通过控制板的PWM控制模块使逆变器输出某一幅值和频率的逆变输出电压，此时所述光伏并网逆变器虽然已经逆变运行，但是还未进行并网，为了使得光伏并网逆变器***的功耗达到一定程度(如100W)，控制所述逆变输出电压达到预设的频率和幅值(例如400V/300HZ，用户可根据***实际情况进行设置)。增加***的功耗后，会使得来自于光伏电池板的输入电压拉低，因此，在启动所述光伏并网逆变器并网之前，还需要再次判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，则认为输入电池的功率过低而清并网启动标志，即不启动并网运行；否则，启动逆变并网标志，即启动并网运行。

参见本申请上述实施例公开的技术方案，上述方法只通过判断当前输入电压与所述第一预设值的大小即可判断光伏并网逆变器是否满足启动条件，无需引入谐波，从而使得降低了光伏并网逆变器***的复杂性。

可以理解的是，当光伏逆变***中有多路光伏电池板输入时，即有多路输入时，如果每路输入都接通上电，则需对每路的输入电压均采用申请上述公开的方法进行实时检测、判断，只要有1路的输入电压满足上述条件，即可启动并网。

当然可以理解的是，本申请上述方法中，当光伏并网逆变器上电后，第一次判断之前，也可先启动光伏并网逆变器的升压电路，然后再依据当前判断条件，判断是否需要启动光伏并网逆变器逆变运行。

当然，可以理解的是，为了实现自动化控制，本申请上述方法中可以采用循环控制的方法，即：在上述方法中执行第1次判断动作时，如果当前输入电压小于第一预设值，不启动逆变运行，并关闭升压电路(在已启动升压电路时)，返回到实时检测状态，即步骤S302，然后继续执行后续步骤。当上述方法中在执行第2次判断动作时，如果当前输入电压小于第一预设值，不启动逆变并网，并关闭逆变电路和升压电路，返回到实时检测状态，即步骤S302，继续执行后续步骤。

当然，当判断在第二次判断结果为当前输入电压是小于第一预设值时，还需关闭升压电路，然后继续执行步骤S302。

需要说明的是，当光伏逆变***中有多路光伏电池板输入时，即有多路输入时，每路输入均对应设置有一升压电路(共用一个光伏并网逆变电路)。如果每路输入都接通上电，则需对每路的输入电压均采用申请上述公开的方法进行实时检测、判断，且在本实施例中每路输入对应的升压电路均需启动，若存在第二次判断时小于第一预设值的输入电压时，关闭与该输入电压相对应的升压电路。

可以理解的是，当上述实施例中所述升压电路开启后，会抬高母线电压会，但是在正常使用过程中不能无限的升高母线电压，需要将所述母线电压控制在预设范围之内，所以本申请上述技术方案中还需要采样母线电压，通过调节所述升压电路，使母线电压保持在预设阀值范围内，保护母线电容不被损坏，具体的，可以通过开、停所述升压电路实现对母线电压的大小进行调节。

为了防止所述升压电路过度升压，上述方法中，具体可为：

实时获取光伏逆变***的母线电压采样；

所述光伏并网逆变器的升压电路开启后，第一次比较之前，还包括：

对获取到的母线电压采样进行监控，通过调节所述升压电路的工作状态使得光伏逆变***的母线电压保持在预设阀值范围内，从而达到防止母线电压过度升压的目的。

在本申请上一方法公开的技术方的实质是在光伏并网逆变器启动之前通过启动升压电路，增加***功耗并抬高母线电压，判断光伏并网逆变器***在此功耗下输入电压是否被拉低；所述光伏并网逆变器逆变运行后，在并网之前，通过输出预设频率和幅值的逆变输出电压来增加***功耗，判断光伏逆变***在此功耗下的输入电压是否会被拉低，从而判断***是否满足并网条件。

可以理解的是，针对于上述光伏并网逆变器控制***的启动方法，本申请还公开了一种与上述启动方法相对应的光伏并网逆变器的控制***，参见图4，所述光伏并网逆变器的控制***包括：

检测模块1，用于当光伏并网逆变器上电后，实时检测来自于光伏电池板的输入电压；

判断模块2，用于获取并判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变运行的清逆变运行标志信号，否则，输出用于表征启动逆变运行的逆变运行标志；当启动逆变运行后，判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变并网的清启动逆变并网标志，否则，输出用于表征启动逆变并网的置启动逆变并网标志。

控制模块3，用于当获取到逆变运行标志后，控制光伏并网逆变器逆变运行，使光伏并网逆变器的逆变输出电压的幅值和频率达到预设值；当获取到清逆变运行标志信号，控制光伏并网逆变器不进行逆变运行；当获取到置启动逆变并网标志后，控制光伏并网逆变器启动逆变并网；当获取到清启动逆变并网标志，控制光伏并网逆变器不启动逆变并网。

当然，可以理解的是，与上述实施例中公开的方法相对应，本申请上述光伏并网逆变器控制***中的所述控制模块3还可以包括一升压启动模块，用于当光伏并网逆变器上电后，所述判断模块2进行第一次判断之前，启动光伏并网逆变器的升压电路；

此时所述判断模块具体用于，当升压电路启动后，获取并判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变运行的清逆变运行标志信号，否则，输出用于表征启动逆变运行的逆变运行标志；当启动逆变运行、光伏并网逆变器的逆变输出电压的幅值和频率达到预设值后，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变并网的清启动逆变并网标志，否则，输出用于表征启动逆变并网的置启动逆变并网标志。

可以理解的是，与上述方法相对应，本申请公开的光伏并网逆变器控制***中的控制模块3还可以包括：

母线电压采样模块，用于实时获取母线电压；

母线电压调节模块，用于通过调节所述升压电路，使所述母线电压保持在预设阀值范围内。

可以理解的是，与上述方法实施例相对应，本申请公开的光伏并网逆变器控制***的控制模块3还可以包括：

逆变启动模块，用于检测到所述置启动逆变运行标志后，启动光伏并网逆变器的逆变电路；

此时，所述升压启动模块，还可用于当检测到清逆变运行标志后，关闭升压电路。

并网启动模块，用于检测到所述置启动逆变并网标志后，控制所述光伏并网逆变器进行并网操作。

可以理解的是，对应于所述光伏并网逆变器控制***，本申请还公开了一种光伏并网逆变器***，包括光伏并网逆变器本体和本申请任意一项实施例公开的光伏并网逆变器控制***，其中所述光伏并网逆变器本体可以为现有技术中任意一光伏并网逆变器，例如图1中所示的逆变器。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种光伏并网逆变器的启动方法，其特征在于，包括：

当光伏并网逆变器上电后，实时检测来自于光伏电池板的输入电压；

判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变运行，否则，启动逆变运行；

当启动逆变运行后，使逆变输出电压的幅值和频率达到预设值，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变并网，否则，启动逆变并网。

2.根据权利要求1所述的光伏并网逆变器的启动方法，其特征在于，当光伏并网逆变器上电后，第一次判断之前，还包括：

启动光伏并网逆变器的升压电路。

3.根据权利要求2所述的光伏并网逆变器的启动方法，其特征在于，所述启动光伏并网逆变器的升压电路，包括：

启动光伏并网逆变器的升压电路，通过调节所述升压电路，使母线电压保持在预设阀值范围内。

4.根据权利要求2或3所述的光伏并网逆变器的启动方法，其特征在于，所述当启动逆变运行后，使逆变输出电压的幅值和频率达到预设值，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变并网，否则，启动逆变并网，包括：

当启动逆变运行后，使逆变输出电压的幅值和频率达到预设值，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，不启动逆变并网，关闭升压电路，否则，启动光伏并网逆变器的逆变电路，启动逆变并网。

5.一种光伏并网逆变器的控制***，其特征在于，包括：

检测模块，用于当光伏并网逆变器上电后，实时检测来自于光伏电池板的输入电压；

判断模块，用于获取并判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变运行的清逆变运行标志信号，否则，输出用于表征启动逆变运行的逆变运行标志；当启动逆变运行后，判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变并网的清启动逆变并网标志，否则，输出用于表征启动逆变并网的置启动逆变并网标志；

控制模块，用于当获取到逆变运行标志后，控制光伏并网逆变器逆变运行，使光伏并网逆变器的逆变输出电压的幅值和频率达到预设值；当获取到清逆变运行标志信号，控制光伏并网逆变器不进行逆变运行；当获取到置启动逆变并网标志后，控制光伏并网逆变器启动逆变并网；当获取到清启动逆变并网标志，控制光伏并网逆变器不启动逆变并网。

6.根据权利要求5所述的光伏并网逆变器控制***，其特征在于，所述控制模块，还包括：

升压启动模块，用于在光伏并网逆变器上电后，所述判断模块第一次判断之前，启动光伏并网逆变器的升压电路；

所述判断模块具体用于，升压电路启动后，获取并判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变运行的清逆变运行标志信号，否则，输出用于表征启动逆变运行的逆变运行标志；当启动逆变运行、光伏并网逆变器的逆变输出电压的幅值和频率达到预设值后，然后判断当前输入电压是否小于第一预设值，如果是，输出用于表征不启动逆变并网的清启动逆变并网标志，否则，输出用于表征启动逆变并网的置启动逆变并网标志。

7.根据权利要求6所述的光伏并网逆变器控制***，其特征在于，所述控制模块，还包括：

母线电压采样模块，用于实时获取母线电压；

母线电压调节模块，用于通过调节所述升压电路，使母线电压保持在预设阀值范围内。

8.根据权利要求5所述的光伏并网逆变器控制***，其特征在于，所述控制模块，还包括：

逆变启动模块，用于检测到所述置启动逆变运行标志后，启动光伏并网逆变器的逆变电路；

所述升压启动模块，还用于当检测到清逆变运行标志后，关闭升压电路；

并网启动模块，用于检测到所述置启动逆变并网标志后，控制所述光伏并网逆变器进行并网操作。