用于并网逆变器系统的控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本说明书涉及用于从直流(下文简称为“DC”)电源供应DC电功率至商业交流(下文简称为“AC”)电网的逆变器系统，并且更具体地，涉及具有改善的顺序控制配置(下文称为控制配置)以便即时供应商业AC电网所需的电功率的用于并网逆变器系统(grid tiedinverter system)的控制器。
【背景技术】
[0002]由譬如光伏能源、风能、燃料电池等等之类的各种DC能量供应源产生的用于供应的DC电压，通过逆变器系统被逆变成等于电网电压的AC电压以便供应至电网。
[0003]相关技术的逆变器系统包括连接至DC能量供应源的输出的DC-DC变换器和连接至DC-DC变换器的输出的逆变器，用来基于由控制器产生的命令值控制输出电流。
[0004]同样，相关技术的逆变器系统通过施加最大功率点追踪(能够简称为“MPPT”)算法来调节输入电压命令以便根据电网负载的变化来提供最大电功率。
[0005]最近，随着保护电网和限制产生电功率量的必要性的上升和相关规则的确立，需要控制由DC能量供应源产生的电功率位于最大电功率之下的技术。
[0006]由于相关技术的逆变器系统的控制器使用DC链路电压(DC link voltage)输出逆变器控制信号，其通过输出DC-DC变换器的控制信号而产生，多个控制电路部彼此链接用来输入和输出信号，从输入电压开始至输出电流。据此，用于相关技术逆变器系统的控制器具有的配置是多个控制电路部具有一致的配置。
[0007]因此，为了控制电功率，所需功率应当通过反复控制输入电压命令被查明(或确定)，顺序操作多个控制电路部，并且最终提供输出电流。
[0008]然而，相关技术的控制方法存在很多问题:由于复杂控制配置增加所需处理时间，以及由于慢响应时间(或低响应速度)而未能即时提供对应于特定电功率的输出电流。
[0009]关于并网逆变器系统可以检索到包括韩国授权专利号10-1032720在内的各种现有技术，但没有与本发明中考虑的技术任务相关的任何技术。
【发明内容】
[0010]因此，本发明的目的是提供用于并网逆变器系统的具有改善的控制配置的控制器，用来实现特定电功率的即时控制。
[0011]根据本发明通过提供用于并网逆变器系统的控制器能够实现该目的，逆变器系统包括连接至DC能量供应源的输出端的直流(简称为“DC”) -DC变换器，和连接至DC-DC变换器的输出端的逆变器，逆变器用来将从DC能量供应源施加的DC电压逆变成交流(简称为“AC”)电网电压，并将逆变后的AC电网电压供应至电网，控制器包括:
[0012]第一控制电路部，其被配置用来输出DC-DC变换器控制信号，用于控制DC-DC变换器；和
[0013]第二控制电路部，其被配置用来输出逆变器控制信号，用于控制逆变器，
[0014]其中由于第一控制电路部与第二控制电路部之间信号输入和输出的不连接，因此第一控制电路部和第二控制电路部彼此独立，
[0015]其中第二控制电路部包含:
[0016]输入电压控制电路部，其被配置用来通过输入电压命令来控制输入电压，用以输出输出电流命令；和
[0017]输出电流控制电路部，其被配置用来通过由输入电压控制电路部输出的输出电流命令来控制输出电流，用以输出逆变器控制信号。
[0018]依照本发明的一个方面，第一控制电路部包括:DC链路电压控制电路部，其被配置用来通过DC链路电压命令来控制DC链路电压，用以输出输入电流命令；和输入电流控制电路部，其被配置用来通过输入电流命令来控制输入电流，用以输出DC-DC变换器控制信号。
[0019]依照本发明的另一个方面，第一控制电路部被配置用来通过DC链路电压命令来控制DC链路电压，用以输出DC-DC变换器控制信号。
[0020]依照本发明的又一个方面，第二控制电路部被配置用来通过根据期望的电功率设定的输出电流命令来控制输出电流，用以输出逆变器控制信号。
[0021 ] 本申请的适用性的进一步的范围从后文中给出的详细描述中变得更加显而易见。然而，应当理解，详细描述和特定的实例，虽然示出本公开的优选实施例，仅是通过展示的方式给出，因为本公开精神和范围内的各种改变和修改对于所属领域技术人员来说从详细描述中是显而易见的。
【附图说明】
[0022]附图，其被包括在内用来提供对本公开的进一步的理解，并且被合并在本说明中，以及作为本说明书的一部分，示出了示例性的实施例，并且与文字描述一起用来阐述本公开的原理。
[0023]在图中:
[0024]图1是依照本发明的优选实施例的逆变器系统和用于逆变器系统的控制器的方框图；
[0025]图2是示出了根据相关技术的用于逆变器系统的控制器的控制配置的方框图；
[0026]图3是依照本发明的优选实施例的控制器的第一控制电路部的配置的方框图；
[0027]图4是示出了依照本发明的另一个优选实施例的控制器的第一控制电路部的另一个配置的方框图；以及
[0028]图5是示出了依照本发明的优选实施例的控制器的第二控制电路部的配置的方框图。
【具体实施方式】
[0029]参考附图，将详细给出本发明的技术特征的描述。
[0030]图1是依照本发明优选实施例的逆变器系统的方框图。根据本发明的逆变器系统包含DC-DC变换器10、逆变器20、滤波器单元30和控制器40。
[0031]DC-DC变换器10是稳定由各种类型DC能量供应源产生的DC电压的部件，并且将稳定的DC电压升压或变换成合适的电压水平。图1示例性地示出了升压变换器，但能够依照本发明包括在逆变器系统内的DC-DC变换器10不限于此。
[0032]关于图1的DC-DC变换器10，当开关元件S5响应由控制器40提供的DC-DC变换器脉冲宽度调制(后文中简称为“PWM”)控制信号DC-DC PffM而导通(打开)时，根据输入电流Iin的电能存储在电抗器LI内。当开关元件S5关断时，存储在电抗器LI内的电功率源被提供至电容器C2，由此产生为恒定电压的DC链路电压Vdc。
[0033]逆变器20连接至DC-DC变换器10的输出端，并且依照由控制器40提供的逆变器PffM控制信号(INV PffM)通过开关元件SI至S4的开关操作将从DC-DC变换器10输出的DC链路电压Vdc逆变为等于电网电压的AC电压。
[0034]滤波器单元30是用于消除与逆变器20逆变的AC电源混合的谐波分量的电路。滤波器单元30包含电抗器L2和电容器C3。
[0035]控制器40包括第一控制电路部41和第二控制电路部42，以便将输入电压命令Vinref、输入电流命令Iin ref、DC链路电压命令Vdc ref和输出电流命令Iinv ref分别输出至相应的控制电路部，用于控制施加至电容器Cl的输入电压Vin，沿电抗器LI流动的输入电流I in，施加至电容器C2的DC链路电压Vdc，和沿电抗器L2流动的输出电流Iinv。控制器40输出DC-DC变换器PffM控制信号DC-DC PffM和逆变器PffM控制信号INV PWM，用于分别控制DC-DC变换器10和逆变器20的运行。
[0036]控制器40 —般根据最大功率点追踪(MPPT)算法产生该各种控制信号，使得根据本发明的逆变器系统能够根据电网负载变化而从特定的电压和特定的电流产生最大电功率。同样，控制器40持续改变命令值，用于搜索最大电功率点，使得根据本发明的逆变器系统的输出电功率能够追踪最大电功率点。
[0037]第一控制电路部41被配置用来输出DC-DC变换器PffM控制信号DC-DC PWM。第二控制电路部42被配置用来输出逆变器PffM控制信号INV PWM。
[0038]鉴于用于根据相关技术的逆变器系统的控制器的控制配置，如图2所示，输入电压控制电路部1、输入电流控制电路部2、DC链路电压控制电路部3和输出电流控制电路部4彼此连接，使得信号能够在它们之间输入和输出。
[0039]S卩，输入电压控制电路部I通过输入电压命令Vin ref来控制输入电压Vin，用来输出输入电流命令Iin refo输入电流控制电路部2通过输入电流命令Iin ref来控制输入电流Iin，用来输出DC-DC变换器PffM控制信号DC-DCPWM，由此控制DC-DC变换器10。
[0040]当通过控制