一种三相逆变器及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种三相逆变器及其控制方法。
【背景技术】
[0002]三相逆变器是用于将直流电力转换为交流电力的电能变换器，其典型效率曲线如图1所示，其中:横轴为输出功率P，纵轴为能量转换效率η，A为最大效率点，阴影部分表示轻载区域。由图1可以看出，在达到最大效率点A之前，三相逆变器的能量转换效率Tl随着输出功率P的降低而降低，尤其在轻载时，能量转换效率η随输出功率P的降低而急剧下降，也就是说，三相逆变器具有在轻载时能源利用效率较低的缺陷。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种三相逆变器及其控制方法，以提高三相逆变器在轻载时的能源利用效率。
[0004]一种三相逆变器控制方法，包括:
[0005]获取三相逆变器当前的输出功率；
[0006]判断三相逆变器当前的输出功率是否低于设定阈值；
[0007]在判断得到三相逆变器当前的输出功率低于所述设定阈值时，减少三相逆变器的运行相数。
[0008]可选地，所述减少三相逆变器的运行相数前，还包括:
[0009]判断得到三相逆变器当前的输出功率低于所述设定阈值这一状态的持续时间超出设定时长。
[0010]其中，当三相逆变器采用三相三线制并网接线方式时，所述减少三相逆变器的运行相数，包括:将三相逆变器改造为两相并网方式运行。
[0011]其中，当三相逆变器采用三相四线制并网接线方式时，所述减少三相逆变器的运行相数，包括:将三相逆变器改造为两相并网方式运行，或者，将三相逆变器改造为单相并网方式运行。
[0012]其中，所述将三相逆变器改造为单相并网方式运行，包括:将三相逆变器改造为单相半桥模式运行或者单相两桥臂模式运行。
[0013]一种三相逆变器，包括主电路和与主电路相连的控制单元，其中，所述控制单元包括:
[0014]获取单元，用于获取主电路当前的输出功率；
[0015]第一判断单元，用于判断主电路当前的输出功率是否低于设定阈值；
[0016]以及处理单元，用于在判断得到主电路当前的输出功率低于所述设定阈值时，减少主电路的运行相数。
[0017]可选地，所述控制单元还包括第二判断单元；
[0018]所述第二判断单元，用于判断主电路当前的输出功率低于所述设定阈值这一状态的持续时间是否超出设定时长；
[0019]相应的，所述处理单元，用于在判断得到主电路当前的输出功率低于所述设定阈值、且所述持续时间超出所述设定时长时，减少主电路的运行相数。
[0020]其中，当主电路采用三相三线制并网接线方式时，所述处理单元通过将主电路改造为两相并网方式运行来实现减少主电路的运行相数的目的。
[0021]其中，当主电路采用三相四线制并网接线方式时，所述处理单元通过将主电路改造为两相并网方式运行或单相并网方式运行来实现减少主电路的运行相数的目的。
[0022]其中，所述处理单元通过将主电路改造为单相半桥模式运行或者单相两桥臂模式运行来实现将主电路改造为单相并网方式运行的目的。
[0023]从上述的技术方案可以看出，本发明通过在检测到三相逆变器当前的输出功率低于设定阈值时，减少三相逆变器的运行相数，以消除被切除的相上的控制电路、功率器件、输出滤波电路等的功率损耗，与此同时，其余相上的电流开始上升、功率和效率开始相应增加，从而提高了整个三相逆变器在轻载运行时的能源利用效率。
【附图说明】
[0024]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。
[0025]图1为现有技术公开的一种三相逆变器典型效率曲线示意图；
[0026]图2为本发明实施例公开的一种三相逆变器控制方法流程图；
[0027]图3为现有技术公开的一种T字型三相三线制并网逆变器拓扑结构示意图；
[0028]图4为现有技术公开的一种T字型三相四线制并网逆变器拓扑结构示意图；
[0029]图5为本发明实施例公开的一种T字型三相四线制并网逆变器拓扑改造示意图；
[0030]图6为本发明实施例公开的又一种T字型三相四线制并网逆变器拓扑改造示意图；
[0031]图7为本发明实施例公开的又一种三相逆变器控制方法流程图；
[0032]图8为本发明实施例公开的一种三相逆变器结构示意图；
[0033]图9为本发明实施例公开的又一种三相逆变器结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]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。
[0035]参见图2，本发明实施例公开了一种三相逆变器控制方法，以提高三相逆变器在轻载时的能源利用效率，包括:
[0036]步骤SlOl:获取三相逆变器当前的输出功率P ；
[0037]步骤S102:判断三相逆变器当前的输出功率P是否低于设定阈值Ptl，若P CPtl，进入步骤S103 ;否则，返回步骤SlOl ；
[0038]步骤S103:减少三相逆变器的运行相数。
[0039]本实施例在检测到三相逆变器当前的输出功率P低于设定阈值匕时，减少三相逆变器的运行相数，如将三相逆变器由三相并网运行模式切换为两相并网运行模式，这样可以消除被切除的这一相上的控制电路、功率器件、输出滤波电路等的功率损耗，与此同时，其余两相上的电流开始上升、功率和效率开始相应增加，从而提高了整个三相逆变器在轻载运行时的能源利用效率。其中，设定阈值Ptl的大小可以根据实际需要进行设定，但需要注意的是，Ptl的设定必须符合电网运行规范，例如，某些电网要求逆变器的输出功率超出5KW时必须采用三相并网，那么此时设定阈值Ptl可以设定为不高于5KW的某个值。
[0040]为了减少三相逆变器的运行相数，除了可以将三相逆变器由三相并网运行模式切换为两相并网运行模式之外，在条件允许的情况下，也可以将三相逆变器由三相并网运行模式切换为单相并网运行模式。能否切换为单相并网运行模式取决于三相逆变器的接线方式，具体为:采用三相四线制并网接线方式的逆变器(又称为三相四线制并网逆变器)，可以改造成两相并网的接线方式运行，也可以通过增加一个开关器件改造成单相并网的接线方式运行；而采用三相三线制并网接线方式的逆变器(又称为三相三线制并网逆变器)只能改造成两相并网的接线方式运行。
[0041]下面，举例说明T字型三相三线制并网逆变器以及T字型三相四线制并网逆变器的运行模式改造方法。
[0042]I)关于T字型三相三线制并网逆变器的运行模式改造方法
[0043]图3示出了一种现有的T字型三相三线制并网逆变器，其交流输出侧分别经开关S1、S2、S3接R、S、T三相电，其中，R相对应由开关管Ql?Q4构成的三电平桥臂，S相对应由开关管Q5?Q8构成的三电平桥臂，T相对应由开关管Q9?Q12构成的三电平桥臂。所述T字型三相三线制并网逆变器有多种两相并网方式，具体介绍如下:
[0044]①断开S3，闭合S1、S2 ;利用由Ql、Q4构成的两电平桥臂以及由Q5、Q8构成的两电平桥臂，组成两相全桥逆变器；其余开关管保持关断；
[0045]②断开S3，闭合S1、S2 ;利用由Ql?Q4构成的三电平桥臂以及由Q5?Q8构成的三电平桥臂，组成两相三电平逆变器；其余开关管保持关闭；
[0046]③断开S3，闭合S1、S2 ;利用由Ql?Q4构成的三电平桥臂以及由Q5、Q8构成的两电平桥臂，组成两相不对称三电平逆变器；其余开关管保持关闭；
[0047]上述仅是介绍了几种典型的减少R相的运行模式改造方法，减少S相或T相的运行模式改造方法同理，此处不再一一赘述。
[0048]2)关于T字型三相四线制并网逆变器的运行模式改造方法
[0049]图4示出了一种现有的T字型三相四线制并网逆变器(N线接到并网逆变器中主要是用于采样)，其交流输出侧分别经开关S1、S2、S3接R、S、T三相电，其中，R相对应由开关管Ql?Q4构成的三电平桥臂，S相对应由开关管Q5?Q8构成的三电平桥臂，T相对应由开关管Q9?Q12构成的三电平桥臂。
[0050]将所述T字型三相四线制并网逆变器改造成两相并网方式运行的方法与I)部分同理，此处不再赘述。此外也可以通过增加一个开关器件将其改造成单相并网方式运行，下面，给出两种可行方案