一种级联h桥逆变器及其故障处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种级联H桥逆变器及其故障处理方法。
【背景技术】
[0002]近些年来，级联多电平拓扑以其优异的性能得到了广泛的应用。在所有级联多电平拓扑中，级联H桥拓扑由于其模块化结构、布局简单、达到相同的电平数所需的元件器少以及系统可靠性高而备受青睐。
[0003]当前级联H桥逆变器的系统结构如图1所示，正常工作情况下太阳能组件与级联H桥逆变器直流侧并联，通过级联H桥逆变器把直流侧的能量传递到电网。但是当太阳能电池板被严重遮挡或者失效的时候，太阳能电池板两端的电压会大幅降低，进而使得H桥逆变器直流侧电压也同步下降，这会影响系统正常工作。
[0004]现有技术一般把对应的H桥模块旁路，使用剩下的H桥模块进行并网发电。但如果整个系统H桥级联个数的冗余度不足，会导致级联H桥逆变器总输出调制电压降低，系统无法正常稳定的工作，使得那些完好的太阳能电池板也无法向电网传递能量，导致发电量的重大损失。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种级联H桥逆变器及其故障处理方法，以解决现有技术中H桥级联个数的冗余度不足所导致的发电量损失的问题。
[0006]为实现所述目的，本申请提供的技术方案如下:
[0007]—种级联H桥逆变器的故障处理方法，应用于级联H桥逆变器，所述级联H桥逆变器与N个太阳能电池板相连，所述级联H桥逆变器包括:N个电容、N个H桥模块、N个开关装置及控制器;N为正整数;所述级联H桥逆变器的故障处理方法包括:
[0008]所述控制器检测N个所述太阳能电池板的输出电压或者输出功率；
[0009]所述控制器判断N个所述太阳能电池板的所述输出电压是否低于预设电压或者所述输出功率是否低于预设功率；
[0010]当某个太阳能电池板的所述输出电压低于预设电压或者所述输出功率低于预设功率时，所述控制器控制相应的开关装置断开，并改变相应的直流侧电容电压设定值；
[0011]所述控制器控制相应的H桥模块以所述直流侧电容电压设定值为输入值进行逆变，使所述级联H桥逆变器的总输出调制电压满足预设条件。
[0012]优选的，所述控制器控制相应的开关装置断开，并改变相应的直流侧电容电压设定值的步骤包括:
[0013]所述控制器控制相应的开关装置断开；
[0014]所述控制器控制相应的直流侧电容电压设定值升高。
[0015]优选的，所述控制器控制相应的H桥模块以所述直流侧电容电压设定值为输入值进行逆变的步骤之后还包括:
[0016]所述控制器判断N个所述太阳能电池板的所述输出电压是否超过所述预设电压或者所述输出功率是否超过所述预设功率；
[0017]当某个太阳能电池板的所述输出电压超过所述预设电压或者所述输出功率超过所述预设功率时，所述控制器控制相应的H桥模块以MPPT控制策略进行逆变，并控制相应的开关装置闭合。
[0018]优选的，在所述控制器控制相应的开关装置断开，并改变相应的直流侧电容电压设定值的步骤之前还包括:
[0019]所述控制器判断所述级联H桥逆变器与N个所述太阳能电池板是否连接正常；
[0020]当所述级联H桥逆变器与N个所述太阳能电池板连接正常时，所述控制器控制所述级联H桥逆变器进入工作状态；
[0021 ]所述控制器控制N个所述开关装置闭合。
[0022]—种级联H桥逆变器，与N个太阳能电池板相连，所述级联H桥逆变器包括:N个电容、N个H桥模块、N个开关装置及控制器;N为正整数;其中:
[0023]每个所述太阳能电池板的一个输出端均通过一个所述开关装置与一个所述H桥模块的一个输入端相连；
[0024]每个所述太阳能电池板的另一个输出端均与相应的所述H桥模块的另一输入端相连；
[0025]每个所述H桥模块的两个输入端与一个相应的电容的两端连接；
[0026]N个所述H桥模块的输出端串联；
[0027]所述控制器分别与N个所述开关装置、N个所述电容及N个所述H桥模块相连;所述控制器用于检测N个所述太阳能电池板的输出电压或者输出功率，当某个太阳能电池板的所述输出电压低于预设电压或者所述输出功率低于预设功率时，控制相应的开关装置断开，并改变相应的直流侧电容电压设定值，控制相应的H桥模块以所述直流侧电容电压设定值为输入值进行逆变，使所述级联H桥逆变器的总输出调制电压满足预设条件。
[0028]优选的，所述控制器用于控制相应的开关装置断开，并改变相应的直流侧电容电压设定值时，具体用于:
[0029]控制相应的开关装置断开，并控制相应的直流侧电容电压设定值升高。
[0030]优选的，所述控制器还用于当某个太阳能电池板的所述输出电压超过所述预设电压或者所述输出功率超过所述预设功率时，控制相应的H桥模块以MPPT控制策略进行逆变，并控制相应的开关装置闭合。
[0031 ]优选的，所述控制器还用于判断所述级联H桥逆变器与N个所述太阳能电池板是否连接正常，当所述级联H桥逆变器与N个所述太阳能电池板连接正常时，控制所述级联H桥逆变器进入工作状态;当所述级联H桥逆变器进入工作状态后，控制N个所述开关装置闭合。
[0032]优选的，所述开关装置包括:二极管与全控开关;其中:
[0033]所述二极管的阳极与相应的太阳能电池板的正极相连;所述二极管的阴极与相应的电容和H桥模块相连；
[0034]或者，所述二极管的阴极与相应的太阳能电池板的负极相连;所述二极管的阳极与相应的电容和H桥模块相连；
[0035]所述全控开关与所述二极管并联。
[0036]优选的，所述全控开关为继电器或者半导体器件。
[0037]本发明提供的所述级联H桥逆变器的故障处理方法，通过控制器检测N个太阳能电池板的输出电压或者输出功率；当某个太阳能电池板的所述输出电压低于预设电压或者所述输出功率低于预设功率时，所述控制器控制相应的开关装置断开，并改变相应的直流侧电容电压设定值;然后控制相应的H桥模块以所述直流侧电容电压设定值为输入值进行逆变，使所述级联H桥逆变器的总输出调制电压满足预设条件，避免系统无法正常稳定的工作，保证完好的太阳能电池板能够向电网传递能量，避免发电量的重大损失。
【附图说明】
[0038]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。
[0039]图1为现有技术公开的级联H桥逆变器的结构示意图；
[0040]图2为本发明实施例公开的级联H桥逆变器的故障处理方法的流程图；
[0041]图3为本发明另一实施例公开的级联H桥逆变器的故障处理方法的另一流程图；
[0042]图4为本发明另一实施例公开的级联H桥逆变器的故障处理方法的另一流程图；
[0043]图5为本发明另一实施例公开的级联H桥逆变器的结构示意图；
[0044]图6为本发明另一实施例公开的H桥模块的控制策略示意图。
【具体实施方式】
[0045]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。
[0046]发明提供一种级联H桥逆变器的故障处理方法，以解决现有技术中H桥级联个数的冗余度不足所导致的发电量损失的问题。
[0047]具体的，所述级联H桥逆变器的故障处理方法，应用于级联H桥逆变器，所述级联H桥逆变器与N个太阳能电池板相连，所述级联H桥逆变器包括:N个电容、N个H桥模块、N个开关装置及控制器;N为正整数;所述级联H桥逆变器的故障处理方法如图2所示，包括:
[0048]S101、所述控制器检测N个所述太阳能电池板的输出电压或者输出功率；
[0049