专利名称：电网无功补偿方法、装置及并网逆变器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气技术领域，特别是涉及电网无功补偿方法、装置及并网逆变器。
背景技术：
太阳能作为一种环保且可再生的新能源日益受到人们的青睐。其中，将将太阳能转换成电能尤其受到关注。而为了将太阳能电池板发出的直流电转换成交流电以馈入电网，需要用到太阳能并网逆变器。其中，在出现电压跌落的电网故障时，需要太阳能逆变器能够输出无功功率以实现无功补偿，进而支持电网恢复。其中，所谓电压跌落具体是指电网电压幅值减小；所谓无功功率是指为建立交变磁场和感应磁通所需的、不转化为机械能或热能的电功率；所谓无·功补偿在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，以及降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的作用。现有技术中，在利用太阳能并网逆变器实现无功补偿的过程中，通常采用PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)中的双极性调制方式或单极性调制方式。其中，采用双极性调制方式实现无功补偿时，对当前电网电压值无特殊要求，但是开关损耗和电感损耗相对于单极性调制方式较大；而采用单极性调制方式实现无功补偿时，可以具有较小的开关损耗和电感损耗，但是在电网电压较低(如电网电压过零附近)的时候难以实现软开关，以致无法实现无功补偿。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电网无功补偿方法、装置及并网逆变器，以在电网电压跌落时，有效实现无功补偿，同时降低开关损耗和电感损耗，技术方案如下第一方面，本发明实施例提供了一种电网无功补偿方法，包括检测电网的电压；当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，确定所述电压对应的电气参考参数；根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM方式)，其中，所述PWM方式包括单极性调制方式和双极性调制方式；利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。其中，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述电压对应的电气参考参数包括所述电压对应的电压幅值；所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，具体包括当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。其中，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电压对应的电气参考参数包括所述电压对应的电压相位角Θ ;所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，具体包括当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角Θ满足θ 2或者θ3^ Θ ( 04时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式；
〔C/ .)其中冶=Ercsin，Umin为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，
、P^k J
Upeak 为电流周期内电压峰值，G2=JI-G1, Θ 3=31 + Θ 17 04=211-0^·
第二方面，本发明实施例还提供一种电网无功补偿装置，包括电压检测模块，用于检测电网的电压，并将所检测到的电压发送至幅值判断模块；所述幅值判断模块，用于判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，并在是的情况下，触发电气参考参数确定模块；所述电气参考参数确定模块，用于确定所述电压对应的电气参考参数，并将所述电压对应的电气参考参数发送至PWM方式确定模块；所述PWM方式确定模块，用于根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，并将所述当前的PWM方式发送至无功补偿模块，其中，所述PWM方式包括单极性调制方式和双极性调制方式；所述无功补偿模块，用于利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。其中，在第二方面的第一种可能实现的方式中，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压幅值，并将所述电压对应的电压幅值发送至PWM方式确定模块；所述PWM方式确定模块，具体用于当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当所述电压对应的电压幅值大于预设的电压幅值阈值时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。其中，在第二方面的第二种可能实现的方式中，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压相位角Θ，并将所述电压对应的电压相位角Θ发送至PWM方式确定模块；所述PWM方式确定模块，具体用于当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角Θ满足θ < θ2或者θ3< θ < θ4时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角Θ不满足θ < θ2且也不满足θ3< Θ < 94时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式；
^ I其中冶=arcsin，Umin为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，
^ peak J
Upeak 为电流周期内电压峰值，G2=JI-G1, Θ 3=31 + Θ 17 04=211-0^第三方面，本发明实施例还提供一种并网逆变器，包括功率管理装置和逆变装置，还包括本发明实施例所提供的任意一电网无功补偿装置；其中，所述逆变装置在所述功率管理装置的控制下进行有功输出；所述电网无功补偿装置在所述功率管理装置的控制下进行电网无功补偿。本发明实施例所提供的技术方案，当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，则确定所述电压对应的电气参考参数，进而根据所述电压对应的电气参考参数确定出当前的PWM方式单极性调制方式或双极性调制方式，并利用所确定的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。与现有技术相比，在电网电压跌落时，通过所检测到的电压对应的电气参考参数确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。
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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本·发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例所提供的一种电网无功补偿方法的第一种流程图；图2为本发明实施例所提供的一种电网无功补偿方法的第二种流程图；图3为本发明实施例所提供的一种电网无功补偿方法的第三种流程图；图4为本发明实施例所提供的单双极调制区域选择示意图；图5为本发明实施例所提供的一种并网逆变拓扑图；图6为本发明实施例所提供的一种电网无功补偿装置的结构示意图。
具体实施例方式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。为了在电网电压跌落时，有效实现无功补偿，同时降低开关损耗和电感损耗，本发明提供了一种电网无功补偿方法、装置及并网逆变器。下面首先对本发明实施例所提供的一种电网无功补偿方法进行介绍。需要说明的是，本发明所提供的一种电网无功补偿方法适用于具有一并网逆变器的电网系统中。其中，该并网逆变器用于将发电设备法所发出的直流电转换为交流电并馈入电网中。例如该并网逆变器可以为太阳能并网逆变器、风能并网逆变器等。如图I所示，一种电网无功补偿方法，可以包括S101，并网逆变器检测电网的电压；S102，判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，如果是，则执行步骤S103 ;否则，不作处理；在电网输电过程中，实时或定时检测当前的电网的电压，并判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，并根据不同的判断结果执行不同的操作。当判断出该电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，表明该电网出现电压跌落故障，则需要进行无功补偿处理；而当判断出该电压的电压幅值不低于预设的正常电压幅值时，则表明电网电压在正常范围内，无需进行任何处理即可。可以理解的是，正常电压幅值为电网电压正常状态与跌落故障的分界值，其可以为电压跌落故障所对应的最高幅值，或者，高于电压跌落故障所对应的最高幅值，这都是合理的。当然，在实际应用中，不同电网所对应的正常电压幅值可以不同，同时，不同时期的电网质量要求可以不同，因此，同一电网在不同时期时，其所对应的正常电压幅值也可以不同。S103，确定该电压对应的电气参考参数；在判断出该电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值，也就是，当前的电网出现电压跌落故障而需要无功补偿时，则可以确定出该电压对应的电气参考参数，并利用该电压对应的电气参考参数进行后续无功补偿的处理。其中，该电压对应的电气参考参数为用·于区分采用单极性调制方式或双极性调制方式的依据，其可以为电压对应的电压幅值或者电压对应的电压相位角等。可以理解的是，在实际应用中，可以根据实际情况，选择与电压相关的电气参考参数。S104，根据该电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式；其中，该PWM方式可以包括单极性调制方式和双极性调制方式。在确定出该电压对应的电气参考参数后，则可以确定当前的一种PWM方式，以进行后续的无功补偿。其中，由于单极性调制方式和双极性调制方式的所对应的电压条件不同，因此，可以将该电压对应的电气参考参数作为调制依据，以选择符合当前环境的调制方式，进而有效实现无功补偿。其中，采用双极性调制方式实现无功补偿时，对当前的电网的电压值无要求，但是开关损耗和电感损耗相对于单极性调制方式较大；而采用单极性调制方式实现无功补偿时，可以具有较小的开关损耗和电感损耗，但是在电网的电压较低(如电网电压过零附近)的时候难以实现软开关，以致无法实现无功补偿。其中，单极性调制方式和双极性调制方式的区别主要体现在PWM调制过程中是否出现两种电平(不包括零电平)单极性调制方式为调制波与载波进行比较，当调制波大于载波时，输出高电平，否则输出零电平；双极性调制方式为调制波与载波进行比较，当调制波大于载波，输出高电平，否则，输出低电平。S105，利用该当前的PWM方式输出无功功率，以实现对该电网的无功补偿。在确定出当前的PWM方式单极性调制方式或双极性调制方式后，则可以利用该PWM方式进行无功功率输出，以实现电网的无功补偿。其中，双极性调制方式和单极性调制方式输出无功的基本过程为根据当前电网所需的无功功率确定并网电流无功分量；根据并网逆变器输出的有功功率确定并网电流有功分量；根据并网电流有功分量、无功分量、电压相位角确定并网电流瞬时值；根据单极性、双极性调制方法控制开关管的导通和关断。更进一步的，如图5所不并网逆变拓扑不意图中，Ql和Q2组成闻频桥臂A, Q3和Q4组成高频桥臂B，Q5和Q6组成工频桥臂。其中，单极性调制过程为当电网电压Ug>0时，Q5导通，Q6关闭；
当电网电压Ug〈0时，Q5关闭，Q6导通；当并网电流ig>0时，高频桥臂A工作，高频桥臂B关闭；当并网电流ig〈0时，高频桥臂A关闭，高频桥臂B工作；双极性调制过程为工频桥臂关闭；高频桥臂A和B —起工作。本发明实施例所提供的技术方案，当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，则确定该电压对应的电气参考参数，进而根据该电压对应的电气参考参数确定出当前的PWM方式单极性调制方式或双极性调制方式，并利用所确定的PWM方式输出无·功功率，实现电网的无功补偿。与现有技术相比，在电网电压跌落时，通过电压对应的电气参考参数确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。本领域人员可以理解的是，电流周期即为电网周期；其中，对于不同频率的电网，其对应不同的电网周期，例如对于50Hz的电网而言，其电网周期为20ms，即电流周期也为20ms ;对于60Hz的电网而言，其电网周期为16. 67ms，即电流周期也为16. 67ms。下面结合具体的应用实例对本发明所提供的一种电网无功补偿方法进行介绍。需要说明的是，本发明所提供的一种电网无功补偿方法适用于具有一并网逆变器的电网系统中。其中，该并网逆变器用于将发电设备法所发出的直流电转换为交流电并馈入电网中。例如该并网逆变器可以为太阳能并网逆变器、风能并网逆变器等。如图2所示，一种电网无功补偿方法，可以包括S201，并网逆变器检测电网的电压；S202，判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，如果是，则执行步骤S203 ;否则，不作处理；本实施例中，步骤S201-步骤S202与上述实施例的步骤SlOl-步骤S102相似，在此不再赘述。S203，确定该电压对应的电压幅值；在判断出电网的电压幅值低于预设的正常电压幅值，也就是，当前的电网出现电压跌落故障而需要无功补偿时，则可以确定该电压对应的电压幅值，并利用该电压对应的电压幅值进行后续的无功补偿处理。其中，电压对应的电压幅值可以作为区分采用单极性调制方式或双极性调制方式的依据。S204，判断该电压对应的电压幅值是否不小于预设的电压幅值阈值，如果是，则执行步骤S205 ;否则，执行步骤S206 ；S205，采用单极性调制方式输出无功功率；S206，采用双极性调制方式输出无功功率。在确定出该电压对应的电压幅值后，则可以判断该电压对应的电压幅值是否小于预设的电压幅值阈值，并根据不同的判断结果，选择不同的PWM方式实现无功补偿。当该电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，则可以采用单极性调制方式输出无功功率，以在实现无功补偿时具有较小的开关损耗和电感损耗；而当该电压的电压幅值小于预设的电压幅值阈值时，则可以采用双极性调制方式输出无功功率，以在电网电压比较低的情况下，实现无功补偿。可以理解的是，该电压幅值阈值根据单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值进行设定。在实际应用中，对于不同的电网需求，该电压幅值阈值可以设定为略高于单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，或者，可以设定为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，这都是合理的。本实施例中，当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，则确定该电压对应的电压幅值，并在该电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，采用单极性调制方式实现无功补偿，否则，采用双极性调制方式实现无功补偿。与现有技术相t匕，在电网电压跌落时，通过该电压对应的电压幅值确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制方式和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。下面结合另一具体的应用实例对本发明所提供的一种电网无功补偿方法进行介
绍。·需要说明的是，本发明所提供的一种电网无功补偿方法适用于具有一并网逆变器的电网系统中。其中，该并网逆变器用于将发电设备法所发出的直流电转换为交流电并馈入电网中。例如该并网逆变器可以为太阳能并网逆变器、风能并网逆变器等。如图3所示，一种电网无功补偿方法，可以包括S301，并网逆变器检测电网的电压；S302，判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，如果是，则执行步骤S303 ;否则不作处理；本实施例中，步骤S301-步骤S302与上述实施例中步骤SlOl-步骤S102相似，在此不再赘述。S303，确定该电压对应的电压相位角Θ ；在判断出该电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值，也就是，当前的电网出现电压跌落故障而需要无功补偿时，则可以确定该电压对应的电压相位角Θ，并利用所确定的电压相位角Θ进行后续的无功补偿处理。其中，电压相位角Θ可以作为区分采用单极性调制方式或双极性调制方式的依据。本领域人员可以理解的是，该电压对应的电压相位角Θ由并网逆变器中的锁相模块获得，其中，锁相为并网逆变器所必需的功能。其中，由于通过并网逆变器中锁相模块确定电压相位角的方式与现有技术相同，在此不再赘述。S304，判断在一电流周期内，该电压对应的电压相位角Θ是否满足或者θ3< Θ < θ4，如果是，则执行步骤S305 ;否则，执行步骤S306 ;S305，采用单极性调制方式输出无功功率；S306，采用双极性调制方式输出无功功率。在确定出该电压对应的电压相位角Θ后，则可以判断在一电流周期内，该电压对应的电压相位角Θ是否满足Q1S θ ( θ2或者θ3< θ ( θ4，并根据不同的判断结果，选择不同的PWM方式实现无功补偿。当该电压对应的电压相位角Θ满足θ < θ2或者θ3< Θ < 04时，则可以采用单极性调制方式输出无功功率，以在实现无功补偿时具有较小的开关损耗和电感损耗；否则，可以采用双极性调制方式输出无功功率，以在电网电(U . ')
压比较低的情况下，实现无功补偿。其中，M=arcSki，Umin为单极性调制方式实现软
、peak J
开关所需的电压幅值，Upeak为电流周期内电压峰值，02=JI-0 17 03=31 + 9^可以理解的是，Umin可以根据单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值进行设定。在实际应用中，对于不同的电网需求，Umin可以设定为略高于单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，或者，可以设定为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，这都是合理的。如图4所示的单双极性调制方式区域选择示意图。其中，该图所示波形图为电网电压正常情况下的波形，Ug为电网电压，θ为电压相位角,Upeak为电流周期内电压峰值，Umin·
为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值。其中，根据Umin，求得珥，
peak
且Q2=JI-Q1, Θ 3= 31 + Θ J, Θ 4=2 JI - θ 10当所检测到的电压对应的电压相位角Θ满足θ < θ2或者θ3< Θ < 04时，采用单极性调制方式，否则采用双极性调制方式。本实施例中，当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，则确定该电压对应的电压相位角Θ，并在该电压对应的电压相位角Θ满足Q1S θ < θ2或者θ3^ Θ ^ 94时，采用单极性调制方式实现无功补偿，否则，采用双极性调制方式实现无功补偿。与现有技术相比，在电网电压跌落时，通过电压对应的电压相位角Θ确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制方式和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供一种电网无功补偿装置，如图6所示，可以包括电压检测模块110，用于检测电网的电压，并将所检测到的电压发送至幅值判断模块 120 ；幅值判断模块120，用于判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，并在是的情况下，触发电气参考参数确定模块130 ；电气参考参数确定模块130,用于确定所述电压对应的电气参考参数,并将所述电压对应的电气参考参数发送至PWM方式确定模块140 ；PWM方式确定模块140，用于根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，并将所述当前的PWM方式发送至无功补偿模块150，其中，所述PWM方式包括单极性调制方式和双极性调制方式；无功补偿模块150，用于利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。
本发明实施例所提供的电网无功补偿装置中，当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，则确定所述电压对应的电气参考参数，进而根据所述电压对应的电气参考参数确定出当前的PWM方式单极性调制方式或双极性调制方式，并利用所确定的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。与现有技术相比，在电网电压跌落时，通过电压对应的电气参考参数确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。其中，电气参考参数确定模块130,具体用于确定所述电压对应的电压幅值,并将所述电压对应的电压幅值发送至PWM方式确定模块140 ；PWM方式确定模块140,具体用于当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当所述电压对应的电压幅值大于预设的电压幅值阈值时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。
·
在本发明的另一实施例中，电气参考参数确定模块130,具体用于确定所述电压对应的电压相位角Θ，并将所述电压对应的电压相位角Θ发送至PWM方式确定模块140 ;PWM方式确定模块140,具体用于当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角Θ满足Q1 < θ < θ2或者θ3< θ < θ4时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角Θ不满足θ < θ2且也不满足θ3< Θ < 94时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式；
(U - λ其中4=arcSiii f，Umin为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，
peak J
Upeak 为电流周期内电压峰值，G2=Ji-G1, Θ 3=31 + Θ 17 04=211-0^相应的，本发明实施例还提供一种并网逆变器，其包括功率管理装置、逆变装置以及本发明实施例所提供的任意一电网无功补偿装置；所述逆变装置在所述功率管理装置的控制下进行有功输出；所述电网无功补偿装置在所述功率管理装置的控制下进行电网无功补偿。通过利用本发明实施例所提供的并网逆变器，可以在电网电压跌落时，通过所检测到的电压对应的电气参考参数确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。对于装置或系统实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置或系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，在没有超过本申请的精神和范围内，可以通过其他的方式实现。当前的实施例只是一种示范性的例子，不应该作为限制，所给出的具体内容不应该限制本申请的目的。例如，所述单元或子单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或多个子单元结合一起。另外，多个单元可以或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所描述系统，装置和方法以及不同实施例的示意图，在不超出本申请的范围内，可以与其它系统，模块，技术或方法结合或集成。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。以上所述仅是本发明的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。·
权利要求
1.一种电网无功补偿方法,其特征在于,包括 检测电网的电压； 当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，确定所述电压对应的电气参考参数； 根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，其中，所述PWM方式包括单极性调制方式和双极性调制方式； 利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述电压对应的电气参考参数包括所述电压对应的电压幅值；所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，具体包括 当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电压幅值阈值为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值。
4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述电压对应的电气参考参数包括所述电压对应的电压相位角Θ ;所述根据所述电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，具体包括 当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角Θ满足Q1S Θ ( θ2或者θ3^ Θ ( 94时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；否则，将双极性调制方式作为当前的PWM方式； 其中 ，Umin为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，Upeak为电流周期内电压峰值，Q 2= Tl-Q ν Θ 3= 31 + Θ J, Θ 4=2 JI - θ 10
5.一种电网无功补偿装置，其特征在于，包括 电压检测模块，用于检测电网的电压，并将所检测到的电压发送至幅值判断模块； 所述幅值判断模块，用于判断所检测到的电压的电压幅值是否低于预设的正常电压幅值，并在是的情况下，触发电气参考参数确定模块； 所述电气参考参数确定模块，用于确定所述电压对应的电气参考参数，并将所述电压对应的电气参考参数发送至PWM方式确定模块； 所述PWM方式确定模块，用于根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，并将所述当前的PWM方式发送至无功补偿模块，其中，所述PWM方式包括单极性调制方式和双极性调制方式； 所述无功补偿模块，用于利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压幅值，并将所述电压对应的电压幅值发送至PWM方式确定模块； 所述PWM方式确定模块，具体用于当所述电压对应的电压幅值不小于预设的电压幅值阈值时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当所述电压对应的电压幅值大于预设的电压幅值阈值时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电气参考参数确定模块，具体用于确定所述电压对应的电压相位角Θ，并将所述电压对应的电压相位角Θ发送至PWM方式确定模块； 所述PWM方式确定模块，具体用于当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角Θ满足θ < θ2或者θ3< Θ < 94时，将单极性调制方式作为当前的PWM方式；当在一电流周期内，所述电压对应的电压相位角Θ不满足θ ( θ2且也不满足θ3< Θ < 94时，将双极性调制方式作为当前的PWM方式； 其中，S1=OrcsinUmin为单极性调制方式实现软开关所需的最小电压幅值，Upeakpeak J为电流周期内电压峰值，Q2=JI-Q1, Θ 3= 31 + Θ J, Θ 4=2 JI - Θ 10
8.一种并网逆变器，包括功率管理装置和逆变装置，其特征在于，还包括如权利要求5-7任意一项所述的电网无功补偿装置； 其中，所述逆变装置在所述功率管理装置的控制下进行有功输出；所述电网无功补偿装置在所述功率管理装置的控制下进行电网无功补偿。
全文摘要
本发明公开了一种电网无功补偿方法、装置及并网逆变器。该电网无功补偿方法，包括检测电网的电压；当所检测到的电压的电压幅值低于预设的正常电压幅值时，确定所述电压对应的电气参考参数；根据所述电压对应的电气参考参数，确定当前的脉冲宽度调制(PWM)方式，其中，所述PWM方式包括单极性调制方式和双极性调制方式；利用所述当前的PWM方式输出无功功率，以实现对所述电网的无功补偿。本方案中，在电网电压跌落时，通过所检测到的电压对应的电气参考参数确定当前的PWM方式，以在电流周期内将单极性调制和双极性调制方式进行有效结合，进而在电网电压跌落时，对电网进行有效地无功补偿，同时也降低开关损耗和电感损耗。
文档编号H02M7/48GK102790399SQ20121025951
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者张彦忠, 郭新, 高拥兵 申请人:华为技术有限公司