一种光伏并网逆变器的控制方法与流程

1.本发明涉及一种光伏并网逆变器的控制方法，特别是一种家用光伏逆变器的控制方法。


背景技术：

2.光伏逆变器在并网过程中，一般情况下，逆变器的输出侧接入电网后不会随意断开，且通过各个功能逻辑模块检测无误后开始并网发电。等到夜间，光伏电池板的能量不足以支撑并网后就会脱离电网关机。但由于电力器件漏电流的存在，特别是对地绝缘阻抗检测器件，由于漏电流过大，在逆变器的输入侧能量较低的时候，导致输出侧向输入侧倒灌能量，由于输入侧器件漏电流的存在和bus电容的能量支撑，使得机器不能正常脱网，从而出现夜间没有光照的情况下机器还在发电的错误现象。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明的目是提供一种光伏并网逆变器的控制方法，使逆变器能够在夜间无光伏电池板供电的情况下关机。
4.本发明的采用的技术方案如下：
5.一种光伏并网逆变器的控制方法，包括
6.获得直流侧电压pv_volt和直流电压侧电流pv_curr；
7.在电网周期内计算直流侧的输入功率pv_power；
8.逆变器处于并网状态时，按照如下判断条件(1)和(2)进行判断：
9.(1)pv_volt是否小于所述光伏并网逆变器的关机电压，
10.(2)pv_power是否小于设定阈值，
11.当两个判断条件的判断结果均为是时，置标志位uwpv1voltdownflag＝1；
12.若检测到所述标志位uwpv1voltdownflag为1，则将所述光伏并网逆变器由并网状态切换到自检状态，所述光伏并网逆变的升压电路执行升压动作将bus电容的能量抽走，切断并网侧的继电器，使所述光伏并网逆变器关机。
13.在一些优选的实施例中，当任一个判断结果为否时，则置标志位uwpv1voltdownflag＝0。
14.在一些优选的实施例中，若检测到所述标志位uwpv1voltdownflag不为1，则重新计算所述输入功率pv_power，按照所述判断条件(2)进行判断。进一步地，此时光伏逆变器正常发电。
15.在一些优选的实施例中，所述设定阈值为10～500w。
16.在一些优选的实施例中，所述控制方法用于控制家用光伏逆变器夜间断电。
17.在一具体且优选的实施例中，所述家用光伏逆变器的功率为10kw，所述关机电压为80v，所述设定阈值为20w。
18.在一些优选的实施例中，配置adc采样通道，对所述光伏并网逆变器的输入侧直流
电压和输入侧直流电流进行采样，根据硬件采样比计算得到所述直流侧电压pv_volt和直流电压侧电流pv_curr。
19.在一些优选的实施例中，在电网周期内计算直流侧的输入功率pv_power＝pv_volt*pv_curr。
20.本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：
21.本发明的控制方法，在夜间无电池板供电的情况下，快速判断出是否无光伏电池板供电，解决输入侧器件漏电流的存在和bus电容的能量支撑使得机器不能正常脱网的问题，能够自动快速切断并网侧的继电器，使光伏逆变器关机，适用于不额外配置放电回路的家用光伏逆变器中。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例的一种控制方法的流程图。
24.图2为常规并网脱网控制方法的测试数据图。
25.图3为采用本实施例的控制方法的测试数据图。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
27.为配置放电回路的家用光伏逆变器，由于电力器件漏电流的存在，特别是对地绝缘阻抗检测器件，由于漏电流过大，在输入侧能量较低时候，导致输出侧向输入侧倒灌能量，由于输入侧器件漏电流的存在和bus电容的能量支撑，使得机器不能正常脱网，从而出现夜间没有光照的情况下机器还在发电的错误现象。
28.本实施例提供一种针对家用光伏并网逆变器的控制方法，目的是在夜间无光伏电池板供电的情况下，能够通过输入电压快速切断并网侧的继电器，使逆变器能够关机。
29.参照图1所示，其包括如下步骤：
30.s101、设计硬件调理电路，配置光伏并网逆变器的mcu的adc采样通道；
31.s102、光伏并网逆变器进入normal状态，正常并网；
32.s103、将电路采样信号输入侧直流电压和电流送到mcu中，mcu经过硬件采样比计算出直流侧电压pv_volt，和直流侧电流pv_curr；
33.s104、在电网周期内计算直流侧的输入功率pv_power＝pv_volt*pv_curr；本实施例中。电网周期具体为20ms；
34.s105根据如下判断条件进行判断：
35.在逆变器进入normal(并网)状态，判断(1)pv_volt是否小于uwshutdownpvvolt，以及(2)pv_power是否小于设定阈值；
36.其中，uwshutdownpvvolt为光伏逆变器产品定义的关机电压，一般为80v；设定阈值与光伏逆变器的损耗值相关。本技术针对的是10kw光伏逆变器，设定阈值为20w。
37.上述两个判断条件是与的关系，当两个判断条件的结果均为是时，说明达到夜间关机的条件。
38.s106、满足上述条件后，即步骤s105的判断结果均为是时，置相应标志位uwpv1voltdownflag＝1；
39.s107、如果检测到标志位为1时，将normal(并网)状态切换到wait(自检)状态，通过再次升压动作逻辑将bus电容的能量抽走，自动切断并网侧的继电器，使逆变器关机。
40.当步骤s105的其中一个判断条件的判断结果为否，或两个判断条件的判断结果均为否时，检测标志位不为1，则继续返回步骤s104，重新计算输入功率pv_power，直到满足判断条件，在该过程中光伏逆变器正常发电。
41.上述控制方法的步骤由光伏逆变器的mcu执行并在满足条件时使光伏逆变器的boost升压电路执行升压动作，将bus电容的能量抽走，从而能够自动切断并网侧的逆变器而脱离电网，光伏逆变器在光伏电池板不发电时自动关机，避免时mcu在出现夜间没有光照的情况下依然误判机器发电。
42.仿真测试
43.图2为常规的并网脱网算法的数据侧视图。图3为增加本实施例的控制方法的并网脱网算法的数据图。图2和图3中，横坐标表示时间，单位为min，每五分钟一个数据点；纵坐标表示电压值，单位为v；vpv1、vpv2及vpv3分别表示三路光伏电池的输入电压值。对比图2和图3可以看出：常规方法在夜间面板能量不足时候，pv面板的输入电压还会存在，导致机器还有输入电压，这个不符合逻辑。增加了本实施例的控制方法后，能够在夜间电压不足情况下进行关机。
44.进一步可以理解的是，本公开实施例中尽管在附图中以特定的顺序描述操作，但是不应将其理解为要求按照所示的特定顺序或是串行顺序来执行这些操作，或是要求执行全部所示的操作以得到期望的结果。在特定环境中，多任务和并行处理可能是有利的。
45.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
46.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特定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，并且本技术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，这应被本技术的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
47.应当理解，本技术的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场
可编程门阵列(fpga)等。
48.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
49.此外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
50.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限定本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。