专利名称：一种载波变频控制方法
技术领域：
本发明涉及一种电网供电质量的控制方法，尤其是一种载波变频控制方法，属于供电技术领域。
背景技术：
光伏并网系统从本质上来说是一个恒定电压源和一个可变电流源的并联运行系统。为了不影响电网供电质量，必须控制电网接入设备的工作特性。对于发电设备而言，需要控制其输出交流电流与电网电压在频率、相位上保持一致。目前普遍采用的并网电流控制策略为SPWM和滞环控制。
SPWM控制将指令电流与并网电流的实时值进行比较，其电流误差经过PI调节器处理后，与三角波载波进行比较，产生PWM信号控制开关通断，调节电流误差，使其达到最小(参见图I)。该方式输出电流含有载波频率段的谐波，虽然开关频率固定，滤波器易于设计，但电流响应比较慢。电流滞环控制通过电流跟踪误差控制功率器件的通断状态(参见图2)，其算法简单，动态响应快速。但由于滞环宽度固定，而且功率器件开关频率随着电流瞬时值的变化在变化，因此给输出滤波器的设计带来困难，滤波器参数只能按照最低谐波频率设计，必然降低逆变器输出的电能质量。总之，现有技术存在响应速度慢、实时性差(SPWM控制)，或者开关损耗高、频率不固定、滤波器难以设计(电流滞环控制)的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提出一种响应速度快，频率相对稳定，并且可以降低开关器件损耗的载波变频控制方法，从而实现对并网电流的有效控制。为了达到以上目的，本发明的载波变频控制方法在由光伏电池组件、调节光伏组件输出电压的DC - DC变换器、借助开关器件将直流电逆变成所需工频交流电的DC-AC逆变器、使输出交流电波形平滑的LC滤波器串接的光伏发电系统中，所述光伏发电系统的输出端接所述微处理器的输出电流信号采样输入端，所述微处理器的直流调压控制输出端接DC-DC变换器的受控端，且载波频率控制输出端接所述DC-AC逆变器的开关器件受控端，并通过以下循环步骤进行载波变频控制——存储预定电流偏差值与载波频率相互制约关系表；所述关系表中预定电流偏差值越大，对应的载波频率就越低；预定电流偏差值越小，对应的载波频率越高；—将采样得到的光伏发电电流输出端的输出电流实际值与输出电流目标值进行比较，以两者之差作为实测电流偏差值；—根据实测电流偏差值找到所述关系表中最接近的预定电流偏差值，并选择与所述预定电流偏差值对应的载波频率；—根据所选载波频率产生PWM信号输出控制所述DC-AC逆变器的开关器件，使输出电流实际值逼近输出电流目标值。所述关系表如下，表中In为输出电流目标值
权利要求
1.一种载波变频控制方法，在由光伏电池组件、调节光伏组件输出电压的DC - DC变换器、借助开关器件将直流电逆变成所需工频交流电的DC-AC逆变器、使输出交流电波形平滑的LC滤波器串接的光伏发电系统中，所述光伏发电系统的输出端接所述微处理器的输出电流信号采样输入端，所述微处理器的直流调压控制输出端接DC-DC变换器的受控端， 且载波频率控制输出端接所述DC-AC逆变器的开关器件受控端，其特征在于所述微处理器通过以下循环步骤进行载波变频控制——存储预定电流偏差值与载波频率相互制约关系表；所述关系表中预定电流偏差值越大，对应的载波频率就越低；预定电流偏差值越小，对应的载波频率越高；——将采样得到的光伏发电电流输出端的输出电流实际值与输出电流目标值进行比较，以两者之差作为实测电流偏差值；——根据实测电流偏差值找到所述关系表中最接近的预定电流偏差值，并选择与所述预定电流偏差值对应的载波频率；——根据所选载波频率产生PWM信号输出控制所述DC-AC逆变器的开关器件，使输出电流实际值逼近输出电流目标值。
2.根据权利要求I所述的载波变频控制方法，其特征在于所述关系表如下，表中In 为输出电流目标值
3.根据权利要求I或2所述的载波变频控制方法，其特征在于所述微处理器的输出电流信号采样输入端通过信号调理电路接供电输出端，所述信号调理电路由串接的比例电路、反相电路、偏置电路、限幅电路构成，且所述反相电路并接抗混叠滤波电路。
全文摘要
本发明涉及一种载波变频控制方法，属于供电技术领域。该方法通过存储预定电流偏差值与载波频率相互制约关系表、根据实测电流偏差值找到所述关系表中最接近的预定电流偏差值并选择与所述预定电流偏差值对应的载波频率、根据所选载波频率产生PWM信号输出控制所述DC-AC逆变器的开关器件，使输出电流实际值逼近输出电流目标值的循环步骤实现载波变频控制。采用本发明后，具有响应速度快、开关损耗低、滤波器容易设计等显著优点。
文档编号H02J3/01GK102931682SQ20121042572
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者陈晓菊, 黄晶晶, 张爱民, 张杭, 王建华, 张蕾, 王在福, 郎学斌 申请人:西安交通大学