一种级联型光伏逆变器及其并网控制方法与控制器的制造方法_3

文档序号:9790057阅读:来源:国知局
的所述输出电压指令值和采集到的输出电压实际值,计算每个所述光伏组件的所述输出电压指令值减去所述输出电压实际值得到的差值;
[0089]S302、对每个所述光伏组件的所述差值进行求和计算,得到N个所述光伏组件的总差值;
[0090]S303、对所述总差值进行PI调节运算,得到总输出电流指令值峰值;
[0091]S304、根据所述电网电压的相位和所述总输出电流指令值峰值,计算得到所述总输出电流指令值。
[0092]所述总输出电流指令值需要跟随所述电网电压,因此需要经过上述调制变化。
[0093]优选的,如图3所示,步骤S104包括:
[0094]S401、计算得到所述总输出电流指令值减去所述总输出电流实际值的差值;
[0095]S402、对所述差值进行PI调节运算,得到所述级联型光伏逆变器的滤波电感电压值;
[0096]S403、以所述电网电压作为前馈调节,对所述滤波电感电压值与所述电网电压进行求和计算,得到所述总调制波。
[0097]图3所示为所述级联型光伏逆变器的并网控制方法的具体实现方式,通过图3所示的步骤即可实现带子模块独立MPPT功能的简单可靠的并网,且其方法简单可靠。
[0098]本发明另一实施例还提供了一种级联型光伏逆变器的控制器,用于对级联型光伏逆变器进行并网控制,如图4所示,所述级联型光伏逆变器的控制器分别与所述级联型光伏逆变器的N个子模块相连;N为正整数;所述子模块包括DCAC变换器;所述级联型光伏逆变器的控制器如图5所示,包括:
[0099]第一计算单元201、第二计算单元202、第三计算单元203、第四计算单元204及第五计算单元205。
[0100]具体的工作原理为:
[0101]第一计算单元201用于分别对每个光伏组件进行MPPT算法的计算,获得每个所述光伏组件的输出电压指令值;
[0102]第二计算单元202用于根据N-1个所述光伏组件的所述输出电压指令值和采集到的输出电压实际值,以及采集到的电网电压,计算得到分别与所述N-1个光伏组件对应相连的N-1个所述DCAC变换器的调制波;
[0103]第三计算单元203用于根据每个所述光伏组件的输出电压指令值和采集到的输出电压实际值,以及所述电网电压,计算得到所述级联型光伏逆变器的总输出电流指令值;
[0104]第四计算单元204用于根据所述总输出电流指令值和采集得到的总输出电流实际值及所述电网电压,计算得到所述级联型光伏逆变器的总调制波;
[0105]第五计算单元205用于根据所述总调制波和所述N-1个DCAC变换器的调制波进行求差计算,得到最后一个所述DCAC变换器的调制波。
[0106]本实施例提供的所述级联型光伏逆变器的控制器,首先通过第一计算单元201实现了为各个DCAC变换器提供输入电压独立控制;再通过第二计算单元202、第三计算单元203、第四计算单元204及第五计算单元205得到每个所述DCAC变换器的调制波,进而实现了为各个所述DCAC变换器提供输出功率独立控制,实现了对所述级联型光伏逆变器的并网控制。
[0107]优选的,第一计算单元201具体用于:
[0108]采集每个所述DCAC变换器的输入电压值和输入电流值;
[0109]根据所述输入电压值和所述输入电流值进行MPPT算法的计算;
[0110]进而可以获得每个所述光伏组件的输出电压指令值。
[0111]优选的,如图6所示,第二计算单元202包括:
[0112]第一差值计算模块221、第一PI调节器222、锁相环223及第一乘积运算模块224。
[0113]其中,第一差值计算模块221用于根据所述N-1个光伏组件的所述输出电压指令值和采集到的输出电压实际值,计算所述N-1个光伏组件的所述输出电压指令值减去所述输出电压实际值得到的差值;
[0114]第一PI调节器222用于分别对所述N-1个光伏组件的所述差值进行PI调节运算,得到分别与所述N-1个光伏组件对应相连的N-1个所述DCAC变换器的调制波峰值;
[0115]锁相环223用于对采集到的所述电网电压进行锁相计算,得到所述电网电压的相位;
[0116]第一乘积运算模块224用于根据所述N-1个DCAC变换器的调制波峰值及所述电网电压的相位,计算得到所述N-1个DCAC变换器的调制波。
[0117]优选的,如图6所示,第三计算单元203包括:
[0118]第二差值计算模块231、第一求和计算模块232、第二PI调节器233及第二乘积运算模块234。
[0119]其中,第二差值计算模块231用于根据每个所述光伏组件的所述输出电压指令值和采集到的输出电压实际值,计算每个所述光伏组件的所述输出电压指令值减去所述输出电压实际值得到的差值;
[0120]第一求和计算模块232用于对每个所述光伏组件的所述差值进行求和计算,得到N个所述光伏组件的总差值;
[0121]第二PI调节器233用于对所述总差值进行PI调节运算,得到总输出电流指令值峰值;
[0122]第二乘积运算模块234用于根据所述电网电压的相位和所述总输出电流指令值峰值,计算得到所述总输出电流指令值。
[0123]优选的,如图6所示,第四计算单元204包括:
[0124]第三差值计算模块241、第三PI调节器242及第二求和计算模块243。
[0125]其中,第三差值计算模块241用于计算得到所述总输出电流指令值减去所述总输出电流实际值的差值;
[0126]第三PI调节器242用于对所述差值进行PI调节运算,得到所述级联型光伏逆变器的滤波电感电压值;
[0127]第二求和计算模块243用于以所述电网电压作为前馈调节,对所述滤波电感电压值与所述电网电压进行求和计算,得到所述总调制波。
[0128]在具体的实际应用中,图7为所述级联型光伏逆变器的控制器的等效控制框图;首先,根据每个所述DCAC变换器的输入电压值(Vpv1、Vpv2至Vpvn)和输入电流值(IpV1、IpV2至IpVn)进行MPPT算法的计算,获得每个所述光伏组件的输出电压指令值(Vm*、VPV2*至Vpvn*);然后,根据采集到的各个输出电压实际值,也即每个所述DCAC变换器的输入电压值(VPV1、VPV2至VPVn),计算各个所述输出电压指令值减去所述输出电压实际值得到的差值(^、⑵至?);然后分别通过PI调节后,得到N-1个所述DCAC变换器的调制波峰值及总输出电流指令值峰值;再通过锁相环对采集到的所述电网电压进行锁相计算,得到所述电网电压的相位cod;进行乘积运算后分别得到N-1个所述DCAC变换器的调制波(VCQN2SVC_)及总输出电流指令值Ia。*;然后由总输出电流指令值Ia。*及采集到的总输出电流实际值Ia。计算得到两者的差值,并对所述差值进行PI调节运算,得到所述级联型光伏逆变器的滤波电感电压值;再以电网电压Vgrid作为前馈调节,对所述滤波电感电压值与电网电压Vgrid进行求和计算,得到总调制波V.;用总调制波V.减去N-1个所述DCAC变换器的调制波(Vcqn2至Vornn),得到最后一个所述DCAC变换器的调制波Vcqni ο然后经过H桥PWM的调制,分别得到每个所述DCAC变换器的驱动信号(GR1、GR2至GRn),所述控制器按照每个所述驱动信号分别调节每个所述DCAC变换器,进而实现对每个所述DCAC变换器的输出功率进行独立控制。
[0129]本发明另一实施例还提供了一种级联型光伏逆变器,包括N个子模块和上述实施例中任一所述的级联型光伏逆变器的控制器;N为正整数;所述N个子模块分别与N个光伏组件及所述级联型光伏逆变器的控制器相连。
[0130]所述级联型光伏逆变器的控制器的具体实现形式及工作原理与上述实施例相同,此处不再赘述。
[0131]需要说明的是,本发明实施例提供的级联型光伏逆变器的并网控制方法实现了功率电容上的电压自平衡的功能,可以理解的是,由该级联型光伏逆变器的并网控制方法组成的三相三线制
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