CN116094031A - 基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法 - Google Patents

基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法 Download PDF

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CN116094031A CN202211447356.0A CN202211447356A CN116094031A CN 116094031 A CN116094031 A CN 116094031A CN 202211447356 A CN202211447356 A CN 202211447356A CN 116094031 A CN116094031 A CN 116094031A
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赵瑞斌
申旭辉
付明志
张钧阳
秦猛
李铮
杨松圣
严***
陈文吉
何畅
皇忠科
李勇斌
周文司
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Abstract

本申请提出基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法，所述光伏并网逆变器包括：DC‑DC无线电能传输模块和工频并网逆变器；所述DC‑DC无线电能传输模块的输入端和输出端分别与光伏阵列、所述工频并网逆变器连接；所述工频并网逆变器的输入端和输出端分别与所述DC‑DC无线电能传输模块、电网连接；其中，所述DC‑DC无线电能传输模块由N个DC‑DC无线电能传输单元构成的。本申请提出的逆变器实现了对电气隔离有较高要求的大功率光伏并网逆变器的并网运行且减小了电压并网时的波动。

Description

基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法
技术领域
本申请涉及光伏并网逆变器技术领域，尤其涉及基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法。
背景技术
太阳能作为一种清洁环保的能源，受到人们的广泛关注，近年来，太阳能被广泛用于各个场合。太阳能光伏发电是太阳能利用的一种重要形式，是采用光伏模块将光能转换为电能的发电形式，而且随着技术的不断进步，光伏发电可能是最具有发展前景的发电技术之一，目前在使用光伏发电时，过量的电力会回馈到电网的内部，从而可以有效的避免电力的浪费。
目前，通常利用逆变器将光伏发电***的低电压、直流电输送到高电压等级的配电线路中，但是现有的光伏并网逆变器的不能够实现对电气隔离有较高要大功率光伏并网逆变器的并网运行且在电压并网时波动较大。
发明内容
本申请提供一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法，以至少解决相关技术中不能够实现对电气隔离有较高要求的大电流输入及输出的大功率光伏并网逆变器的并网运行且在电压并网时波动较大的技术问题。
本申请第一方面实施例提出一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器，所述光伏并网逆变器包括：DC-DC无线电能传输模块和工频并网逆变器；
所述DC-DC无线电能传输模块的输入端和输出端分别与光伏阵列、所述工频并网逆变器连接，用于将光伏阵列产生的电能输送到工频并网逆变器；
所述工频并网逆变器的输入端和输出端分别与所述DC-DC无线电能传输模块、电网连接，用于将所述DC-DC无线电能传输模块输送电能逆变为工频交流电，并将所述工频交流电并入电网；
其中，所述DC-DC无线电能传输模块由N个DC-DC无线电能传输单元构成的。
优选的，所述DC-DC无线电能传输单元包括：逆变组件、无线电能传输松耦合变压器、整流器、第一补偿电容和第二补偿电容；
所述逆变组件的输入端和输出端分别与所述光伏阵列、所述无线电能传输松耦合变压器连接，用于将光伏阵列产生的直流电逆变为高频交流电；
所述无线电能传输松耦合变压器的输入端和输出端分别与所述逆变组件、所述整流器连接，用于将所述高频交流电通过无线传输的方式输送到所述整流器；
所述整流器的输入端和输出端分别与所述无线电能传输松耦合变压器、所述工频并网逆变器连接，用于将所述高频交流电整流为直流电；
所述第一补偿电容串联在所述逆变组件和所述无线电能传输松耦合变压器间，用于补偿所述逆变组件将所述高频交流电传输到所述无线电能传输松耦合变压器过程中的无功功率及滤除所述逆变组件将所述高频交流电传输到所述无线电能传输松耦合变压器过程中的高频谐波；
所述第二补偿电容串联在所述无线电能传输松耦合变压器和所述整流器间，用于补偿所述无线电能传输松耦合变压器将所述高频交流电传输到所述整流器过程中的无功功率及滤除所述无线电能传输松耦合变压器将所述高频交流电传输到所述整流器过程中的高频谐波。
进一步的，各所述DC-DC无线电能传输单元的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元的输出端并联。
进一步的，各所述DC-DC无线电能传输单元的输入端串联，各所述DC-DC无线电能传输单元的输出端串联。
进一步的，各所述DC-DC无线电能传输单元的输入端串联，各所述DC-DC无线电能传输单元的输出端并联。
进一步的，各所述DC-DC无线电能传输单元的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元的输出端串联。
进一步的，所述无线电能传输松耦合变压器包括：发射端和接收端；
所述无线电能传输松耦合变压器，用于将高频交流电从发射端传输至接收端；
其中，所述发射端是由发射线圈构成的；
所述接收端是由接收线圈构成的。
所述发射线圈和接收线圈均是采用利兹线绕制的。
进一步的，所述发射线圈与接收线圈为无物理接触的平面式结构。
进一步的，所述第一补偿电容对应的补偿电容参数为Cp，其中式中，ω为谐振角频率，Lp为发射线圈对应的电感；
所述第二补偿电容对应的补偿电容参数为Cs，其中ω为谐振角频率，Ls为接收线圈对应的电感。
本申请第二方面实施例提出一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的控制方法，所述方法包括：
当所述光伏并网逆变器对应的并网逆变器***出现扰动时，获取光伏阵列输出的电压及电流，生成各所述DC-DC无线电能传输单元对应的脉冲宽度调制控制信号；
获取光伏阵列输出的电压、所述DC-DC无线电能传输模块输出的电流、所述工频并网逆变器输出的电流和电网电压，生成所述工频并网逆变器对应的脉冲宽度调制控制信号；
基于各所述DC-DC无线电能传输单元对应的脉冲宽度调制控制信号及所述工频并网逆变器对应的脉冲宽度调制控制信号对所述光伏并网逆变器进行控制。
本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
本申请提出了基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法，所述光伏并网逆变器包括：DC-DC无线电能传输模块和工频并网逆变器；所述DC-DC无线电能传输模块的输入端和输出端分别与光伏阵列、所述工频并网逆变器连接，用于将光伏阵列产生的电能输送到工频并网逆变器；所述工频并网逆变器的输入端和输出端分别与所述DC-DC无线电能传输模块、电网连接，用于将所述DC-DC无线电能传输模块输送电能逆变为工频交流电，并将所述工频交流电并入电网；其中，所述DC-DC无线电能传输模块由N个DC-DC无线电能传输单元构成。本申请提出的逆变器在实现了对电气隔离有严格要求的大功率光伏并网逆变器的并网运行，同时在电能传输的过程中可以降低电能的损耗、提高传输效率及抑制电压的波动。
本申请附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面以及优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本申请一个实施例提供的第一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的结构图；
图2为根据本申请一个实施例提供的第一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器接入光伏阵列和电网的结构图；
图3为根据本申请一个实施例提供的第二种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的结构图；
图4为根据本申请一个实施例提供的第三种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的结构图；
图5为根据本申请一个实施例提供的第四种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的结构图；
图6为根据本申请一个实施例提供的第一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器接入第一MPPT控制模块、无线发送模块、无线接收模块和第二MPPT控制模块的结构图；
图7为根据本申请一个实施例提供的第二种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器接入第一MPPT控制模块、无线发送模块、无线接收模块和第二MPPT控制模块的结构图；
图8为根据本申请一个实施例提供的第三种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器接入第一MPPT控制模块、无线发送模块、无线接收模块和第二MPPT控制模块的结构图；
图9为根据本申请一个实施例提供的第一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器接入第一MPPT控制模块、无线发送模块、无线接收模块和第二MPPT控制模块的结构图；
图10为根据本申请一个实施例提供的基于无线电能传输模块IPOP的光伏并网逆变器的控制方法流程图；
DC-DC无线电能传输模块1、工频并网逆变器2、光伏阵列3、电网4、DC-DC无线电能传输单元1-1、逆变组件1-1-1、无线电能传输松耦合变压器1-1-2、整流器1-1-3、第一补偿电容1-1-5、第二补偿电容1-1-6、发射端1-1-2-1、接收端1-1-2-2、第一MPPT控制模块5、无线发送模块6、无线接收模块7和第二MPPT控制模块8。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
本申请提出的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法，所述光伏并网逆变器包括：DC-DC无线电能传输模块和工频并网逆变器；所述DC-DC无线电能传输模块的输入端和输出端分别与光伏阵列、所述工频并网逆变器连接，用于将光伏阵列产生的电能输送到工频并网逆变器；所述工频并网逆变器的输入端和输出端分别与所述DC-DC无线电能传输模块、电网连接，用于将所述DC-DC无线电能传输模块输送电能逆变为工频交流电，并将所述工频交流电并入电网；其中，所述DC-DC无线电能传输模块由N个DC-DC无线电能传输单元构成。本申请提出的逆变器在实现了对电气隔离有严格要求的大功率光伏并网逆变器的并网运行，同时在电能传输的过程中可以降低电能的损耗、提高传输效率及抑制电压的波动。
下面参考附图描述本申请实施例的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器及其控制方法。
实施例一
图1为根据本申请一个实施例提供的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的第一种结构图，如图1所示，所述光伏并网逆变器可以包括：DC-DC无线电能传输模块1和工频并网逆变器2。
需要说明的是，所述DC-DC无线电能传输模块1与工频并网逆变器2连接。
其中，所述DC-DC无线电能传输模块1由N个DC-DC无线电能传输单元1-1构成的；各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端并联，需要说明的是，图1中的n等于N。
需要说明的是，图1示出的仅作为一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的示意，并不作为对本申请实施例的限制。
如图2所示，所述DC-DC无线电能传输模块1的输入端和输出端分别与光伏阵列3、所述工频并网逆变器2连接，用于将光伏阵列3产生的电能输送到工频并网逆变器2；
所述工频并网逆变器2的输入端和输出端分别与所述DC-DC无线电能传输模块1、电网4连接，用于将所述DC-DC无线电能传输模块1输送电能逆变为工频交流电，并将所述工频交流电并入电网4；
所述DC-DC无线电能传输单元1-1包括：逆变组件1-1-1、无线电能传输松耦合变压器1-1-2、整流器1-1-3、第一补偿电容1-1-5和第二补偿电容1-1-6；
所述逆变组件1-1-1的输入端和输出端分别与光伏阵列3、所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2连接，用于将光伏阵列3产生的直流电逆变为高频交流电；
所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2的输入端和输出端分别与所述逆变组件1-1-1、所述整流器1-1-3连接，用于将所述高频交流电通过无线传输的方式输送到所述整流器1-1-3；
所述整流器1-1-3的输入端和输出端分别与所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2、所述工频并网逆变器2连接，用于将所述高频交流电整流为直流电；
所述第一补偿电容1-1-5串联在所述逆变组件1-1-1和所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2间，用于补偿所述逆变组件1-1-1将所述高频交流电传输到所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2过程中的无功功率及滤除所述逆变组件1-1-1将所述高频交流电传输到所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2过程中的高频谐波；
所述第二补偿电容1-1-6串联在所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2和所述整流器1-1-3间，用于补偿所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2将所述高频交流电传输到所述整流器1-1-3过程中的无功功率及滤除所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2将所述高频交流电传输到所述整流器1-1-3过程中的高频谐波。
进一步的，所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2包括：发射端1-1-2-1和接收端1-1-2-2；
所述无线电能传输松耦合变压器1-1-2，用于将所述高频交流电从发射端1-1-2-1传输至接收端1-1-2-2；
其中，所述发射端1-1-2-1是由发射线圈构成的，所述接收端1-1-2-2是由接收线圈构成的。
进一步的，所述发射线圈和接收线圈均是采用利兹线绕制的。
需要说明的是，所述发射线圈与接收线圈为无物理接触的平面式结构。
在本公开实施例中，所述第一补偿电容1-1-5对应的补偿电容参数为Cp，其中式中，ω为谐振角频率，Lp为发射线圈对应的电感。
所述第二补偿电容1-1-6对应的补偿电容参数为Cs，其中ω为谐振角频率，Ls为接收线圈对应的电感。
示例的，第一个DC-DC无线电能传输单元1-1中第一补偿电容参数为Lp1为第一个DC-DC无线电能传输单元中发射线圈对应的电感，第一个DC-DC无线电能传输单元1-1中第二补偿电容1-1-6对应的补偿电容参数Ls1为第一个DC-DC无线电能传输单元中接收线圈对应的电感，图中，Cpn为第n个DC-DC无线电能传输单元1-1中第一补偿电容参数，Lpn为第n个DC-DC无线电能传输单元中发射线圈对应的电感，Csn为第n个DC-DC无线电能传输单元1-1中第二补偿电容1-1-6对应的补偿电容参数，Lsn为第n个DC-DC无线电能传输单元中接收线圈对应的电感。
在本公开实施例中，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端串联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端串联，如图3所示；
或各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端串联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端并联，如图4所示；
或各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端并联，如图5所示。
需要说明的是，所述基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器还包括与其配套的第一最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制模块5、无线发送模块6、无线接收模块7和第二最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)控制模块8。如图6所示为各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端并联的光伏并网逆变器接入第一MPPT控制模块5、无线发送模块6、无线接收模块7和第二MPPT控制模块8时的示意图。
示例的，当所述光伏并网逆变器对应的并网逆变器***出现外部扰动时，获取光伏阵列3输出的电压uPV及电流iPV，将所述电压uPV及电流iPV送输出到第一MPPT控制模块5，所述第一MPPT控制模块5通过第一MPPT控制算法得到各所述逆变组件1-1-1对应的脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)控制信号，进而各所述逆变组件1-1-1基于所述PWM控制信号生成高频交流电；
同时获取光伏阵列3输出的电压uPV、所述DC-DC无线电能传输模块1输出的电流idc、所述工频并网逆变器2输出的电流ig和电网电压ug，然后将所述光伏阵列3输出的电压uPV、所述DC-DC无线电能传输模块1输出的电流idc、所述工频并网逆变器2输出的电流ig和电网电压ug，输入所述第二MPPT控制模块8，所述第二MPPT控制模块8通过第二MPPT控制算法得到所述工频并网逆变器2对应的PWM控制信号，所述工频并网逆变器2基于所述PWM控制信号生成工频交流电，其中，所述获取的光伏阵列3输出的电压是通过无线发送模块6、DC-DC无线电能传输模块1、无线接收模块7依次传输到第二MPPT控制模块8的。
具体的，如图6所示，对各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端并联时的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的应用进行举例说明：
当太阳光照射至光伏阵列3时，光伏阵列3输出直流电，该直流电输入到DC-DC无线电能传输模块1中各并联的DC-DC无线电能传输单元1-1中的逆变组件1-1-1的输入端，由逆变组件1-1-1负责将直流电(DC)逆变为高频交流电(AC)，而高频交流电(AC)经过第一补偿电容1-1-5输入到无线电能传输松耦合变压器1-1-2，其中，第一补偿电容1-1-5的作用是负责补偿无线电能传输中的无功功率和滤除高频谐波，而无线电能传输松耦合变压器1-1-2的作用是负责将电能从发射端传输至接收端，然后接收端的电能经过第二补偿电容1-1-6输入到整流器1-1-3的输入端，其中，第二补偿电容1-1-6的作用是负责补偿无线电能传输中的无功功率和滤除高频谐波，而整流器1-1-3的作用是将高频交流电(AC)整流为直流电(DC)，最后，在工频并网逆变器2的作用下，将直流电(DC)逆变为工频交流电(AC)，并将该工频交流电(AC)并入电网4。
其中，若所述光伏并网逆变器对应的并网逆变器***出现外部扰动时，获取光伏阵列3输出的电压uPV及电流iPV，将所述电压uPV及电流iPV送输出到第一MPPT控制模块5，所述第一MPPT控制模块5通过第一MPPT控制算法得到各所述逆变组件1-1-1对应的脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)控制信号，进而各所述逆变组件1-1-1基于所述PWM控制信号生成高频交流电；
同时获取光伏阵列3输出的电压uPV、所述DC-DC无线电能传输模块1输出的电流idc、所述工频并网逆变器2输出的电流ig和电网电压ug，然后将所述光伏阵列3输出的电压uPV、所述DC-DC无线电能传输模块1输出的电流idc、所述工频并网逆变器2输出的电流ig和电网电压ug，输入所述第二MPPT控制模块8，所述第二MPPT控制模块8通过第二MPPT控制算法得到所述工频并网逆变器2对应的PWM控制信号，所述工频并网逆变器2基于所述PWM控制信号生成工频交流电，其中，所述获取的光伏阵列3输出的电压是通过无线发送模块6、DC-DC无线电能传输模块1、无线接收模块7依次传输到第二MPPT控制模块8的。
需要说明的是，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端并联时的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器适合于DC-DC无线电能传输模块的输入电压和输出电压均相对较低，而输入电流和输出电流均较大的场合，且此组合拓扑实现了对电气隔离有严格要求的低电压输入-低电压输出的大功率光伏并网逆变器的并网运行。
示例的，在大容量光伏发电***的工程设计中，DC-DC无线电能传输模块的输入电压一般在600V-1500V(即光伏阵列的输出电压)，而DC-DC无线电能传输模块的输出电压一般在15kV-35kV之间(即工频并网逆变器的输入直流母线电压)，额定传输功率一般大于500kW，若现有两台输入/输出电压和额定功率分别为900V/25kV/1MW的DC-DC无线电能传输单元，而实际光伏阵列的输出电压为600V，实际工频并网逆变器的输入直流母线电压为15kV，由于此时要求的DC-DC无线电能传输模块的输入电压和输出电压均相对较低，而输入电流和输出电流均较大，必须采用如图6所示的光伏并网逆变器结构才可以满足实际光伏发电***的要求。
具体的，如图7所示，对各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端串联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端串联时的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器，其中图7所示的光伏并网逆变器适合于DC-DC无线电能传输模块的输入电压和输出电压均较高的场合，而输入电流和输出电流均较低的场合，且此组合拓扑实现了对电气隔离有严格要求的高电压输入-高电压输出的大功率光伏并网逆变器的并网运行。
示例的，在大容量光伏发电***的工程设计中，DC-DC无线电能传输模块的输入电压一般在600V-1500V(即光伏阵列的输出电压)，而DC-DC无线电能传输模块的输出电压一般在15kV-35kV之间(即工频并网逆变器的输入直流母线电压)，额定传输功率一般大于500kW，若现有两台输入/输出电压和额定功率分别为900V/25kV/1MW的DC-DC无线电能传输单元，而实际光伏阵列的输出电压为1500V，实际工频并网逆变器的输入直流母线电压为35kV，由于此时要求的DC-DC无线电能传输模块的输入电压和输出电压相对较高，而输入电流和输出电流均较小，必须采用如图7所示的光伏并网逆变器结构才可以满足实际光伏发电***的要求。
具体的，如图8所示，对各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端串联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端并联时的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器，其中图8所示的光伏并网逆变器适合于DC-DC无线电能传输模块的高电压输入及大电流输出的场合，且此组合拓扑实现了对电气隔离有严格要求的高电压输入-大电流输出的大功率光伏并网逆变器的并网运行。
示例的，在大容量光伏发电***的工程设计中，DC-DC无线电能传输模块的输入电压一般在600V-1500V(即光伏阵列的输出电压)，而DC-DC无线电能传输模块的输出电压一般在15kV-35kV之间(即工频并网逆变器的输入直流母线电压)，额定传输功率一般大于500kW，若现有两台输入/输出电压和额定功率分别为900V/25kV/1MW的DC-DC无线电能传输单元，而实际光伏阵列的输出电压为1500V，实际工频并网逆变器的输入直流母线电压为15kV，由于此时要求的DC-DC无线电能传输模块的输入电压和输出电流相对较高，而输入电流和输出电压均较小，必须采用如图8所示的光伏并网逆变器结构才可以满足实际光伏发电***的要求。
具体的，如图9所示为对各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元1-1的输出端串联时的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器，其中图9所示的光伏并网逆变器适合于DC-DC无线电能传输模块的大电流输入和高电压输出场合，且此组合拓扑实现了对电气隔离有严格要求的大电流输入-高电压输出的大功率光伏并网逆变器的并网运行。
示例的，在大容量光伏发电***的工程设计中，DC-DC无线电能传输模块的输入电压一般在600V-1500V(即光伏阵列的输出电压)，而DC-DC无线电能传输模块的输出电压一般在15kV-35kV之间(即工频并网逆变器的输入直流母线电压)，额定传输功率一般大于500kW，若现有两台输入/输出电压和额定功率分别为900V/25kV/1MW的DC-DC无线电能传输单元，而实际光伏阵列的输出电压为600V，实际工频并网逆变器的输入直流母线电压为35kV，由于此时要求的DC-DC无线电能传输模块的输入电流和输出电压相对较高，而输入电压和输出电流均较小，必须采用如图9所示的光伏并网逆变器结构才可以满足实际光伏发电***的要求。
需要说明的是，所述高电压是指光伏组件直流电压在1000V以上，所述大电流依赖于光伏发电***的功率，如以功率为1MW(兆瓦)、直流为1000V来计算，大电流即是指1000A。
综上所述，本申请提出的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器，满足了光伏并网***的电气隔离要求，实现了大电流输入和大电流输出的大功率光伏并网逆变器的应用需要、实现了高电压输入和高电压输出的大功率光伏并网逆变器的应用需要、实现了高电压输入和大电流输出的大功率光伏并网逆变器的应用需要及实现了大电流输入和高电压输出的大功率光伏并网逆变器的应用需要，而且在抑制了有效抑制了并网点电压即电网电压和直流母线电流即DC-DC无线电能传输模块1输出的电流的波动。
实施例二
图10为根据本申请一个实施例提供的一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的控制方法的流程图，如图10所示，所述控制方法包括：
步骤1：当所述光伏并网逆变器对应的并网逆变器***出现扰动时，获取光伏阵列输出的电压及电流，生成各所述DC-DC无线电能传输单元对应的脉冲宽度调制控制信号；
步骤2：获取光伏阵列输出的电压、所述DC-DC无线电能传输模块输出的电流、所述工频并网逆变器输出的电流和电网电压，生成所述工频并网逆变器对应的脉冲宽度调制控制信号；
步骤3：基于各所述DC-DC无线电能传输单元对应的脉冲宽度调制控制信号及所述工频并网逆变器对应的脉冲宽度调制控制信号对所述光伏并网逆变器进行控制。
综上所述，本申请提出的基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器的控制方法，加入了光伏阵列输出电压upv的电压前馈控制，并通过无线发送模块、无线接收模块进行光伏阵列输出电压upv信号传输，当并网逆变器***出现外部扰动时，工频并网逆变器可以快速实现与高频逆变器的同步调节，有效抑制了电网电压和直流母线电压的波动。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于无线电能传输模块的光伏并网逆变器，其特征在于，所述光伏并网逆变器包括：DC-DC无线电能传输模块和工频并网逆变器；
所述DC-DC无线电能传输模块的输入端和输出端分别与光伏阵列、所述工频并网逆变器连接，用于将光伏阵列产生的电能输送到工频并网逆变器；
所述工频并网逆变器的输入端和输出端分别与所述DC-DC无线电能传输模块、电网连接，用于将所述DC-DC无线电能传输模块输送电能逆变为工频交流电，并将所述工频交流电并入电网；
其中，所述DC-DC无线电能传输模块由N个DC-DC无线电能传输单元构成的。
2.如权利要求1所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述DC-DC无线电能传输单元包括：逆变组件、无线电能传输松耦合变压器、整流器、第一补偿电容和第二补偿电容；
所述逆变组件的输入端和输出端分别与所述光伏阵列、所述无线电能传输松耦合变压器连接，用于将光伏阵列产生的直流电逆变为高频交流电；
所述无线电能传输松耦合变压器的输入端和输出端分别与所述逆变组件、所述整流器连接，用于将所述高频交流电通过无线传输的方式输送到所述整流器；
所述整流器的输入端和输出端分别与所述无线电能传输松耦合变压器、所述工频并网逆变器连接，用于将所述高频交流电整流为直流电；
所述第一补偿电容串联在所述逆变组件和所述无线电能传输松耦合变压器间，用于补偿所述逆变组件将所述高频交流电传输到所述无线电能传输松耦合变压器过程中的无功功率及滤除所述逆变组件将所述高频交流电传输到所述无线电能传输松耦合变压器过程中的高频谐波；
所述第二补偿电容串联在所述无线电能传输松耦合变压器和所述整流器间，用于补偿所述无线电能传输松耦合变压器将所述高频交流电传输到所述整流器过程中的无功功率及滤除所述无线电能传输松耦合变压器将所述高频交流电传输到所述整流器过程中的高频谐波。
3.如权利要求2所述的光伏并网逆变器，其特征在于，各所述DC-DC无线电能传输单元的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元的输出端并联。
4.如权利要求2所述的光伏并网逆变器，其特征在于，各所述DC-DC无线电能传输单元的输入端串联，各所述DC-DC无线电能传输单元的输出端串联。
5.如权利要求2所述的光伏并网逆变器，其特征在于，各所述DC-DC无线电能传输单元的输入端串联，各所述DC-DC无线电能传输单元的输出端并联。
6.如权利要求2所述的光伏并网逆变器，其特征在于，各所述DC-DC无线电能传输单元的输入端并联，各所述DC-DC无线电能传输单元的输出端串联。
7.如权利要求2所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述无线电能传输松耦合变压器包括：发射端和接收端；
所述无线电能传输松耦合变压器，用于将高频交流电从发射端传输至接收端；
其中，所述发射端是由发射线圈构成的；
所述接收端是由接收线圈构成的。
所述发射线圈和接收线圈均是采用利兹线绕制的。
8.如权利要求7所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述发射线圈与接收线圈为无物理接触的平面式结构。
9.如权利要求2所述的光伏并网逆变器，其特征在于，所述第一补偿电容对应的补偿电容参数为Cp，其中
Figure FDA0003950901010000021
式中，ω为谐振角频率，Lp为发射线圈对应的电感；
所述第二补偿电容对应的补偿电容参数为Cs，其中
Figure FDA0003950901010000022
ω为谐振角频率，Ls为接收线圈对应的电感。
10.一种基于上述权利要求1-9所述的光伏并网逆变器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当所述光伏并网逆变器对应的并网逆变器***出现扰动时，获取光伏阵列输出的电压及电流，生成各所述DC-DC无线电能传输单元对应的脉冲宽度调制控制信号；
获取光伏阵列输出的电压、所述DC-DC无线电能传输模块输出的电流、所述工频并网逆变器输出的电流和电网电压，生成所述工频并网逆变器对应的脉冲宽度调制控制信号；
基于各所述DC-DC无线电能传输单元对应的脉冲宽度调制控制信号及所述工频并网逆变器对应的脉冲宽度调制控制信号对所述光伏并网逆变器进行控制。
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