，其绘制方式是为了 W最佳的方式呈现与本发明相关的具体特征与元件。此外，在不同附图间，W相同或相似的 元件符号来指称相似的元件/部件。
【具体实施方式】
[0046] 为了使本发明的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施方式与具体实施 例提出了说明性的描述；但送并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中 涵盖了多个具体实施例的特征W及用W建构与操作送些具体实施例的方法步骤与其顺序。 然而，亦可利用其他具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。
[0047] 除非本说明书另有定义，此处所用的科学与技术词汇的含义与本发明所属技术领 域中具有通常知识者所理解与惯用的意义相同。此外，在不和上下文冲突的情形下，本说明 书所用的单数名词涵盖该名词的复数型；而所用的复数名词时亦涵盖该名词的单数型。
[0048] 另外，关于本文中所使用的"禪接"，可指二或多个元件相互直接作实体或电性接 触，或是相互间接作实体或电性接触，亦可指二或多个元件相交互操作或动作。
[0049] 为改善电网内电流注入型逆变器所占比例增加，而对电网稳定性构成威胁的状 况，本发明提出一种控制信号产生系统及其逆变器控制装置，其属于电压源型并网技术，并 采用受控电压源特性并网W与电网的电压和频率一并调节，从而提高电网的稳定性，说明 如后。
[0050] 图1是依照本发明一实施例绘示一种逆变器控制装置100的示意图。如图所示， 逆变器控制装置100包含第一校正信号提供单元110、有功功率控制单元120、第二校正信 号提供单元130、无功功率控制单元140及处理单元150。
[0051] 于操作上，第一校正信号提供单元110用W接收频率设定信号《set，并提供反映 有功功率校正信号的信号A P。有功功率控制单元120用W接收反映有功功率校正信号的 信号A P、有功功率设定信号Pset及反映逆变器有功功率信号的信号P，W产生反映逆变 器输出电压相位的角度控制信号0 6。第二校正信号提供单元130用W接收电压设定信号 Vset,并提供反映无功功率校正信号的信号A Q。无功功率控制单元140用W接收反映无功 功率校正信号的信号A Q、无功功率设定信号Qset及反映逆变器无功功率的信号Q，W产生 反映逆变器输出电压幅值的控制信号E。处理单元150禪接至有功功率控制单元120与无 功功率控制单元140,用W接收反映逆变器输出电流的反馈信号io、反映逆变器输出电压 的反馈信号VO、反映逆变器输出电压相位的角度控制信号0 6、反映逆变器输出电压幅值 的控制信号E，W产生反映逆变器有功功率的信号P、反映逆变器无功功率的信号Q W及电 压指令信号OUT。
[0052] 通过上述操作方式，可使逆变器具备近似于同步发电机的特性，W与电网的电压 和频率一并调节，而符合电力系统对于运行的要求，进而提高电网的稳定性。再者，采用逆 变器控制装置可同时相容并网模式和独立模式，无须切换控制架构，且并离网切换过程中 负载供电不受干扰，W实现电网与微网间的无缝切换。此外，采用逆变器控制装置较易于实 现多台逆变器的并联运作。
[0053] 本发明实施例的逆变器控制装置的解决问题的主要技术手段已说明如上，W下仅 举几个实现逆变器控制装置的实施例，W使本发明更易于理解，然本发明并不W后续实施 例为限，合先叙明。
[0054] 图2是依照本发明另一实施例绘示一种如图1所示的逆变器控制装置100的详细 电路示意图。对照图1所述的实施例，在本实施例中，反映逆变器有功功率信号的信号P为 转矩信号Te,反映有功功率校正信号的信号AP为转矩校正信号AT。此外，有功功率控制 单元120包含驱动转矩产生单元121、第一叠加单元122、第一积分单元1/(Js)及第二积分 单元1/s。上述驱动转矩产生单元121用W接收有功功率设定信号Pset,并将有功功率设 定信号Pset除W角频率信号W产生驱动转矩指令信号Tm。第一叠加单元122用W接 收驱动转矩指令信号Tm、转矩信号Te及转矩校正信号AT, W产生加速度信号Sa。第一积 分单元1/(Js)用W接收加速度信号Sa W产生第一频率控制信号《1。第二积分单元1/s 用W接收第一频率控制信号W产生反映逆变器输出电压相位的角度控制信号0e。
[00巧]请一并参照图1及图2,在此例示性地对处理单元150的各项输出参数的计算方式 进行说明。上述处理单元150的输出参数包含电压指令信号OUT、反映逆变器无功功率的信 号Q及转矩信号Te。
[0056] 首先，电压指令信号OUT的计算公式如下：
[0057] e* = E Z 目 e…公式 1
[0058] 如公式1所示，处理单元150根据反映逆变器输出电压幅值的控制信号E和反映 逆变器输出电压相位的角度控制信号0 e W计算出电压指令信号OUT,此电压指令信号OUT 可为交流电压指令信号e*。
[0059] 其次，反映逆变器无功功率的信号Q的计算公式如下：
[0060] 0 = ? …公式 2
[0061] 如公式2所示，处理单元150根据反映逆变器输出电压的反馈信号VO和反映逆变 器输出电流的反馈信号io的叉积W计算出反映逆变器无功功率的信号Q。
[0062] 再者，于计算转矩信号Te之前，需先计算出反映逆变器有功功率的信号P，此反映 逆变器有功功率的信号P的计算公式如下：
[006引 P = V。? i。…公式3
[0064] 如公式3所示，处理单元150根据反映逆变器输出电压的反馈信号VO和反映逆变 器输出电流的反馈信号io的点积W计算出反映逆变器有功功率的信号P。
[0065] 另外，转矩信号Te的计算公式如下：
[0066] Te = P/Wn…公式 4
[0067] 如公式4所示，处理单元150可将上述反映逆变器有功功率的信号P除W反映系 统角频率的信号《。得到反映逆变器有功功率的虚拟转矩信号T。。其中，上述角频率信号 既可W用额定角频率，也可W用逆变器当前的输出角频率《。。
[0068] 如图2所示，第一校正信号提供单元110包含第一校正信号产生单元112及第一 比例单元化。上述第一校正信号产生单元112用W接收第一频率控制信号W及频率设 定信号CO set, W产生频率偏差信号Sd。第一比例单元化用W接收频率偏差信号Sd W产 生反映有功功率校正信号的信号AP的转矩校正信号AT。
[0069] 请继续参阅图2,第二校正信号提供单元130包含幅值计算单元Mag、第二校正信 号产生单元132及第二比例单元Dq。上述幅值计算单元Mag用W根据逆变器输出电压反馈 信号Vf W计算幅值信号Vod。第二校正信号产生单元132用W接收并比较幅值信号Vod及 电压设定信号Vset W产生电压偏差信号Sv。第二比例单元Dq用W接收电压偏差信号Sv W产生反映无功功率校正信号的信号A Q。
[0070] 在一实施例中，逆变器控制装置IOOa还包含第一选择单元160和第二选择单元 170。第一选择单元160用于选取反映逆变器额定输出电压的频率信号或反映逆变器 实际输出电压的频率信号《mg W作为频率设定信号《 set。第二选择单元170用于选取反 映逆变器额定输出电压的幅值信号Vn或反映逆变器实际输出电压的幅值信号Vo作为电压 设定信号Vset。在另一实施例中，频率设定信号coset为反映逆变器额定输出电压的频率 信号时，有功功率控制单元处于下垂控制模式值roop化eration Mode)。频率设定信 号《set为反映逆变器实际输出电压的频率信号《mg时，有功功率控制单元处于功率给定 控制模式值emand化eration Mode)。于再一实施例中，电压设定信号Vset为反映逆变器 额定输出电压的幅值信号化时，无功功率控制单元处于下垂控制模式值roop化eration Mode)。电压设定信号Vset为反映逆变器实际输出电压的幅值信号Vo时，无功功率控制 单元处于功率给定控制模式值emand化eration Mode)。本领域的技术人员应当理解，通 过第一选择单元160可使有功功率控制单元处于下垂控制模式或功率给定控制模式，W及 通过第二选择单元170可使无功功率控制单元处于下垂控制模式或功率给定控制模式，因 此，在一些实施例中，可同时选择频率设定信号Wset W及电压设定信号Vset,使得逆变器 的有功功率控制单元与无功功率控制单元处于下垂控制模式和功率给定控制模式的任意 组合。
[0071] 请参阅图2,无功功率控制单元140包含无功偏差产生单元142及电压调节单元 1/化S)。上述无功偏差产生单元142用W接收无功功率设定信号Qset、反映逆变器无功功 率的信号Q及反映无功功率校正的信号AQ, W产生无功功率偏差信号。电压调节单元1/ 化S)用W接收无功功率偏差信号W产生反映逆变器输出电压幅值的控制信号E。在一实施 例中，电压调节单元1/化S)可W是积分单元或比例积分单元。
[0072] 图3是依照本发明再一实施例绘示一种如图1所示的逆变器控制装置100的详细 电路示意图。相较于图2所示的逆变器控制装置IOOa,在此的逆变器控制装置10化的有功 功率控制单元120还包含前馈计算单元Gc、第一调节单元124。上述前馈计算单元Gc用W 接收加速度信号Sa W产生第二频率控制信号Sf。第一调节单元124用W接收第一频率控 制信号和第二频率控制信号Sf W产生反映逆变器输出电压频率的控制信号《e。此 夕F，第二积分单元1/s更用W根据反映逆变器输出电压频率的控制信号《 e产生相位控制 信号白e。
[0073] 图4(a)和图4(b)分别示出逆变器输出有功功率在不同下垂斜率参数时，未设置 前馈计算单元与设有前馈计算单元时的动态响应曲线示意图。在现有技术中，逆变器补偿 有功功率输出的量受下垂斜率参数化的影响，通常可由用户设定，例如，化越大，相同频率 偏差下补偿的有功功率越大。然而，该参数不但影响下垂斜率，而且影响到逆变器输出的有 功功率的动态回应，通常化越大输出的有功功率追随有功功率给定Pset的回应越慢，如图 4 (a)所示，在第1砂，有功功率设定信号Pset发生阶跃，对应H种不同化的设定条件下， 例如化3〉化2〉化1，逆变器有功功率P的回应时间化（定义为P第一次达到其稳态值的时 间）分别为化3、化2、化1，且化3〉化2〉化1。当回应时间特别大时有可能无法满足系统对逆 变器的动态指标要求，因此无法兼顾下垂斜率和动态回应的双重要求。相比之下，在上述图 3所示的实施例中，在有功功率控制单元中引入前馈计算单元，让用户能够获得对下垂斜率 和动态回应的独立控制。例如，不同的化参数设定下，输出的有功功率追随功率给定Pset 的回应时间可保持一致，如图4(b)所示。在与图4(a)中相同化的设定条件下，图4(b)的 逆变器有功功率P的回应时间化保持一致，即化1 =化2 =化3。
[0074] 再次参照图3,本发明还掲露了一种有功功率控制电路。该有功功率控制电路包括 一驱动转矩产生单元121、一第一叠加单元122、一第一积分单元l/(Js)、一前馈计算单元 Gc、一第一调节单元124和一第二积分单元1/s。驱动转矩产生单元121用W接收一有功功 率设定信号，并将该有功功率设定信号除W-角频率信号W产生一转矩指令信号Tm。 第一叠加单元122用W接收该转矩指令信号Tm、一转矩信号Te及一转矩校正信号A T，W 产生一加速度信号Sa。第一积分单元1/(Js)用W接收该加速度信号Sa W产生一第一频 率控制信号《1。前馈计算单元Gc用W接收该加速度信号Sa W产生一第二频率控制信号 Sf。第一调节单元124用W接收该第一频率控制信号《 1和该第二频率控制信号Sf W产 生一反映逆变器输出电压频率的控制信号《e。第二积分单元1/s用W接收该反映逆变器 输出电压频率的控制信号W产生反映该逆变器输出电压相位的角度控制信号0 6。
[00巧]图5是依照本发明又一实施例绘示一种如图1所示的逆变器控制装置100的详细 电路示意图。相较于图2所示的逆变器控制装置100a，在此的逆变器控制装置IOOc的有功 功率控制单元120还包含第二调节单元126。上述第二调节单元126用W接收一频率前馈 信号Wffd,并根据频率前馈信号COffd和第一频率控制信号W调节反映逆变器输出电 压频率的控制信号《6。
[0076] 图6(a)和图6(b)分别示出当电网电压的频率发生波动时，未设置频率前馈单元 与设有频率前馈单元时的逆变器有功功率的动态相应曲线示意图。有功功率控制单元处于 功率给定模式值emand化eration Mode)模式通常可W用于诸如可再生能源发电的最大功 率点跟踪（MPPT)控制，从而最大化发电量，而此时要求逆变装置能稳定追踪上位控制系统 下达的功率指令。但是，当电网电压的频率发生变动时，现有的控制装置输出的电流或有功 功率将会偏离其指令，意味着不能很好地追踪最大功率点，甚至造成逆变器超载或过流故 障停机。在上述图5的实施例中，在有功功率控制单元中引入频率前馈信号COffd，能够使 Demand控制模式对电网电压频率的波动具有很好的鲁棒性（或称为稳定性）。图6 (a)和 图6(b)为逆变器输出电流及有功功率在电网电压的频率变动时的动态回应，此时类比电 网的频率分别阶跃IHz,对于图6(a)未引入频率前