專利名稱：一種光伏逆變器的直流分量抑制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光伏逆變器領(lǐng)域，具體涉及一種光伏逆變器的直流分量抑制方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著光伏技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有的光伏逆變器(包括并網(wǎng)光伏逆變器和離網(wǎng)光伏逆變器)都要求具備比較好的直流分量抑制能力。尤其是并網(wǎng)光伏逆變器，如果直流分量太大， 將會引起變電站的變壓器飽和等一系列不良后果，甚至會造成諧波增大。因此，很多認證都對并網(wǎng)光伏逆變器的直流分量有嚴格的要求，如果并網(wǎng)光伏逆變器的直流分量抑制能力不達標，則并網(wǎng)光伏逆變器不允許并網(wǎng)。光伏逆變器的直流分量通常是由于光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管輸出的電感電流正負半周期不對稱引起的。而光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管輸出的電感電流正負半周期之所以出現(xiàn)不對稱，究其原因是由于上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬不一致引起的。實際應(yīng)用中，光伏逆變器中的控制芯片所發(fā)出的驅(qū)動脈沖會分別經(jīng)過上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路處理(如電平轉(zhuǎn)換、光耦隔離等)，并輸出上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動信號。其中，上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異，會導致較大的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬不一致。此外，光伏逆變器中的檢測回路的零點漂移也會導致上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬不一致。目前，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用霍爾傳感器、隔離變壓器或單一 PI調(diào)節(jié)器等方式來抑制光伏逆變器的直流分量。但是，實踐中發(fā)現(xiàn)，采用霍爾傳感器方式無法抑制由零點漂移 (包括靜態(tài)零漂和動態(tài)零漂)引起的直流分量，而采用隔離變壓器又會大大增加器件成本， 采用單一PI調(diào)節(jié)器方式又無法抑制由于光耦等硬件差異引起的直流分量。因此，如何避免增加器件成本、更充分地抑制光伏逆變器的直流分量是本領(lǐng)域亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明提供了一種光伏逆變器的直流分量抑制方法及裝置，能夠避免增加器件成本、更充分地抑制光伏逆變器的直流分量。一種光伏逆變器的直流分量抑制方法，包括檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值i0，所述初始電感電流值iO即為所述光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂；檢測所述光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值il，并將所述電感電流值il 與所述初始電感電流值iO作差，獲得消除所述靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值Il ；基于所述電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量 Idc ；計算目標直流分量與所述直流分量反饋量Idc的差值，并將所述差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理獲得輸出量，所述目標直流分量取值為O ；
利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。一種光伏逆變器的直流分量抑制裝置，包括電流傳感器，用于檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值i0并輸出至控制器， 所述初始電感電流值io即為所述光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂；以及檢測所述光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值il并輸出至控制器；所述控制器，用于將所述電感電流值il與所述初始電感電流值iO作差，獲得消除所述靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值Ii ；以及基于所述電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量IdC,并輸出給作差單元；所述作差單元，用于計算目標直流分量與所述直流分量反饋量Idc的差值，并輸出給PI調(diào)節(jié)器，所述目標直流分量取值為O ；所述PI調(diào)節(jié)器，用于將所述差值經(jīng)過處理獲得輸出量，并輸出給處理器；所述處理器，用于利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，用于利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。本發(fā)明實施例通過上述技術(shù)方案，可以抑制由靜態(tài)零漂引起的直流分量以及抑制由于上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異引起的直流分量，并且不需要增加高成本器件。因此，本發(fā)明實施例能夠避免增加器件成本、更充分地抑制光伏逆變器的
直流分量。


為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有光伏逆變器的電路圖；圖2為現(xiàn)有光伏逆變器的上、下橋開關(guān)管輸出的電感電流正負半周期不對稱示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器的上、下橋開關(guān)管輸出的電感電流正負半周期對稱示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器的直流分量抑制方法的流程圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的第二環(huán)節(jié)的示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的第三環(huán)節(jié)的示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器的直流分量抑制方法的流程圖；圖8 圖10為本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器的直流分量抑制裝置的幾種實施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。為了更好地理解本發(fā)明實施例提供的光伏逆變器的直流分量抑制方法及裝置，下面先對本發(fā)明實施例所涉及的應(yīng)用場景進行詳細描述。請參閱圖1，圖1為現(xiàn)有現(xiàn)有的光伏逆變器的電路圖。在圖1所示的光伏逆變器中，Qll作為光伏逆變器的上橋開關(guān)管，Q21作為光伏逆變器的下橋開關(guān)管；gll作為上橋開關(guān)管Qll的驅(qū)動，g21作為下橋開關(guān)管Q21的驅(qū)動；Hl作為光伏逆變器的電流傳感器；Ll作為光伏逆變器的檢測回路上的電感；cl、c2、c3作為電容。如圖2所示，在圖1所示的光伏逆變器中，光伏逆變器的檢測回路的零點漂移(包括靜態(tài)零漂和動態(tài)零漂)、以及Qll、Q21的的驅(qū)動電路之間存在的光耦等硬件差異都會導致gll的脈寬和g21的脈寬不一致，進而導致Q11、Q21輸出的電感電流正負半周期不對稱， 從而引起的直流分量。其中，脈寬大的電流峰值大；脈寬小的電流峰值小。有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種光伏逆變器的直流分量抑制方法及裝置，用于更充分地抑制光伏逆變器的直流分量，而且避免增加器件成本。如圖3所示，本發(fā)明實施例的原理是，以光伏逆變器中的gll的脈寬保持不變，然后調(diào)節(jié)g21的脈寬，以使gll的脈寬和g21的脈寬一致；或者，以光伏逆變器中的g21的脈寬保持不變，然后調(diào)節(jié)gll的脈寬，以使gll的脈寬和g21的脈寬一致；進而使Q11、Q21輸出的電感電流正負半周期對稱，抑制直流分量。以下通過具體的實施例進行詳細說明。實施例一請參閱圖4，圖4為本發(fā)明提供的一種光伏逆變器的直流分量抑制方法的流程圖。 如圖4所示，該方法可以包括以下步驟401、檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值i0，其中，該初始電感電流值iO即為光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂。本實施例中，可以利用光伏逆變器的電流傳感器Hl來檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值iO，并輸出給控制芯片。其中，控制芯片可以包括但不限于數(shù)字信號處理器 (Digital Signal Processing, DSP)。402、檢測光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值il，并將電感電流值il與初始電感電流值iO作差，獲得消除靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值II。本實施例中，可以利用光伏逆變器的電流傳感器Hl來檢測光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值i 1，并輸出給控制芯片。由于控制芯片將電感電流值i 1與初始電感電流值iO作差，從而可以獲得消除靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值II。403、基于電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量 Idc0本實施例中，可以由控制芯片基于電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量Idc，并輸出給作差單元。
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其中，控制芯片基于電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后可以得到電流的直流分量反饋量Idc，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的常識，本發(fā)明實施例不作詳細介紹。404、計算目標直流分量與直流分量反饋量Idc的差值，并將該差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理獲得輸出量，該目標直流分量取值為0。本實施例中，作差單元接收到控制芯片輸出的直流分量反饋量Idc后，可以計算目標直流分量與直流分量反饋量Idc的差值，并將該差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理獲得輸出量， 其中，該目標直流分量取值為0。本實施例中，當直流分量反饋量Idc為正值時，目標直流分量與直流分量反饋量 Idc的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理后獲得的輸出量為負值；當直流分量反饋量Idc為負值時， 目標直流分量與直流分量反饋量Idc的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理后獲得的輸出量為正值。405、利用上述的輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。本實施例中，可以由現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)利用上述的輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，可以由復雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device, CPLD)利用上述的輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管 Q21的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；本發(fā)明實施例不作限定。一個實施例中，上述步驟405的實現(xiàn)可以為以光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬)為參考不變，當直流分量反饋量Idc為正值時，F(xiàn)PGA或者CPLD可以將輸出量取反(即輸出量由負值變?yōu)檎?，并加載至下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即g21的脈寬)上，使得光伏逆變器的上、 下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致?；蛘?，當Idc為負值時，F(xiàn)PGA或者CPLD可以將下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即 g21的脈寬)減去上述輸出量(此時輸出量為正值)，使得光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。其中，當直流分量反饋量Idc為正值時，說明上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即 gll的脈寬)比下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即g21的脈寬)大，為了使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，需要將上述輸出量取反，并加載至下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即g21的脈寬)上，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，從而抑制由于上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異所引起的直流分量。其中，當直流分量反饋量Idc為負值時，說明上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即 gll的脈寬)比下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即g21的脈寬)小，為了使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，需要將下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即g21的脈寬) 減去上述輸出量(此時輸出量為正值)，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，從而抑制由于上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異所引起的直流分量。作為一種可選的實施方式，本實施例提供的直流分量抑制方法中，還可以將上述輸出量加載至電感電流瞬時值Ii上，以抑制光伏逆變器的檢測回路的偏差和動態(tài)零漂，從而可以抑制由于動態(tài)零漂所引起的直流分量。本實施例中，以光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬)為參考不變，如果Idc為正，則增加下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬，如果Idc為負，則減少下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬。通過PI調(diào)節(jié)器的輸出量的作用，或者增加或者減小下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬，則電流的直流分量反饋量將慢慢趨近于目標直流分量(取值為0)，并最終被調(diào)節(jié)到0或者一個接近于0的數(shù)。本實施例中，為了提高輸出量的調(diào)節(jié)精度，可以選取調(diào)節(jié)能力為Ins IOns的 FPGA或者CPLD。本實施例中，利用FPGA或CPLD對負半周的驅(qū)動脈寬進行脈寬微調(diào)，可以抵消由于光耦等硬件差異所帶來的較大的直流分量。從另一角度看，本實施例提供的上述方案可以劃分成三個環(huán)節(jié)。第一個環(huán)節(jié)主要是處理光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂，即抑制由于光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂引起的直流分量；第二個環(huán)節(jié)如圖5所示，主要是對驅(qū)動脈寬進行微調(diào)，即抑制由于光耦等硬件差異所引起的較大的直流分量；而第三個環(huán)節(jié)如圖6所示，是傳統(tǒng)的直流分量調(diào)節(jié)器， 主要是處理檢測回路的偏差和動態(tài)零漂，抑制由于動態(tài)零漂所引起的直流分量。可選地，本實施例中，圖5和圖6中的PI調(diào)節(jié)器啟動調(diào)節(jié)的條件也可以設(shè)置成直流分量大于設(shè)定的閥值后才開始調(diào)節(jié)，而直流分量小于設(shè)定的閥值時，則退出調(diào)節(jié)。本實施例中，經(jīng)過以上三個環(huán)節(jié)后，直流分量可以得到明顯的抑制。其中，第一個環(huán)節(jié)是在光伏逆變器初始化時進行，而第二和第三個是在中斷循環(huán)中進行，第二和第三兩個環(huán)節(jié)之間沒有先后順序限定，第三個環(huán)節(jié)是第一個環(huán)節(jié)的補充，用于處理檢測回路的偏差和抑制動態(tài)零漂。需要說明的是，第一個環(huán)節(jié)只在光伏逆變器初始上電后運行一次，因此它只能抑制光伏逆變器上電瞬間產(chǎn)生的零漂，因此定義為靜態(tài)的零漂。而隨著系統(tǒng)接近滿功率運行后溫度升高，傳感器和檢測回路的零漂會相對于上電的初始時刻產(chǎn)生一個微小的變化，因此定義為動態(tài)零漂。其中，動態(tài)零漂就是隨溫度變化相對于初始溫度沒變化的靜態(tài)零漂產(chǎn)生的漂移。本實施例提供的上述方法中，以上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬) 為參考，利用上述輸出量增加下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬或減少下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。本實施例可以抑制由零漂引起的直流分量以及抑制由于上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異引起的直流分量，并且不需要增加高成本器件。因此，本實施例能夠避免增加器件成本、更充分地抑制光伏逆變器的直流分量。實施例二請參閱圖7，圖7為本發(fā)明提供的一種光伏逆變器的直流分量抑制方法的流程圖。 如圖7所示，該方法可以包括以下步驟701、檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值i0，其中，該初始電感電流值iO即為光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂。本實施例中，可以利用光伏逆變器的電流傳感器Hl來檢測光伏逆變器上電瞬間的初始電感電流值iO，并輸出給控制芯片。其中，控制芯片可以包括但不限于DSP。702、檢測光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值il，并將電感電流值il與初始電感電流值i0作差，獲得消除靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值II。本實施例中，可以利用光伏逆變器的電流傳感器Hl來檢測光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值i 1，并輸出給控制芯片。由于控制芯片將電感電流值i 1與初始電感電流值io作差，從而可以獲得消除靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值II。703、基于電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量 Idc0本實施例中，可以由控制芯片基于電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量Idc，并輸出給作差單元。其中，控制芯片基于電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后可以得到電流的直流分量反饋量Idc，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的常識，本發(fā)明實施例不作詳細介紹。704、計算目標直流分量與直流分量反饋量Idc的差值，并將該差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理獲得輸出量，該目標直流分量取值為O。本實施例中，作差單元接收到控制芯片輸出的直流分量反饋量Idc后，可以計算目標直流分量與直流分量反饋量Idc的差值，并將該差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理獲得輸出量， 其中，該目標直流分量取值為O。本實施例中，當直流分量反饋量Idc為正值時，目標直流分量與直流分量反饋量 Idc的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理后獲得的輸出量為負值；當直流分量反饋量Idc為負值時， 目標直流分量與直流分量反饋量Idc的差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理后獲得的輸出量為正值。705、利用上述的輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。本實施例中，可以由FPGA利用上述的輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管Qll 的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，可以由CPLD利用上述的輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；本發(fā)明實施例不作限定。一個實施例中，上述步驟705的實現(xiàn)可以為以光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即g21的脈寬)為參考不變，當直流分量反饋量Idc為正值時，F(xiàn)PGA或者CPLD可以將輸出量取反(即輸出量由負值變?yōu)檎?，并加載至上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬)上，使得光伏逆變器的上、 下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致?；蛘?，當直流分量反饋量Idc為負值時，F(xiàn)PGA或者CPLD可以將上橋臂開關(guān)管Qll 的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬)減去上述輸出量(此時輸出量為正值)，使得光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。其中，當直流分量反饋量Idc為正值時，說明下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即 g21的脈寬)比上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬)大，為了使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，需要將上述輸出量取反，并加載至上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬)上，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，從而抑制由于上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異所引起的直流分量。其中，當直流分量反饋量Idc為負值時，說明下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即 g21的脈寬)比上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬)小，為了使光伏逆變器的
9上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，需要將上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬(即gll的脈寬) 減去上述輸出量(此時輸出量為正值)，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，從而抑制由于上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異所引起的直流分量。作為一種可選的實施方式，本實施例提供的直流分量抑制方法中，還可以將上述輸出量加載至電感電流瞬時值Ii上，以抑制光伏逆變器的檢測回路的偏差和動態(tài)零漂，從而可以抑制由于動態(tài)零漂所引起的直流分量。本實施例中，以光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即g21的脈寬)為參考不變，如果Idc為正，則增加上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬，如果Idc為負，則減少上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬。通過PI調(diào)節(jié)器的輸出量的作用，或者增加或者減小上橋臂開關(guān)管Ql 1的驅(qū)動脈寬，則電流的直流分量反饋量將慢慢趨近于目標直流分量(取值為0)，并最終被調(diào)節(jié)到0或者一個接近于0的數(shù)。本實施例中，為了提高輸出量的調(diào)節(jié)精度，可以選取調(diào)節(jié)能力為Ins IOns的 FPGA或者CPLD。本實施例中，利用FPGA或CPLD對負半周的驅(qū)動脈寬進行脈寬微調(diào)，可以抵消由于光耦等硬件差異所帶來的較大的直流分量。從另一角度看，本實施例提供的上述方案可以劃分成三個環(huán)節(jié)。第一個環(huán)節(jié)主要是處理光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂，即抑制由于光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂引起的直流分量；第二個環(huán)節(jié)如圖5所示，主要是對驅(qū)動脈寬進行微調(diào)，即抑制由于光耦等硬件差異所引起的較大的直流分量；而第三個環(huán)節(jié)如圖6所示，是傳統(tǒng)的直流分量調(diào)節(jié)器， 主要是處理檢測回路的偏差和動態(tài)零漂，抑制由于動態(tài)零漂所引起的直流分量?？蛇x地，本實施例中，圖5和圖6中的PI調(diào)節(jié)器啟動調(diào)節(jié)的條件也可以設(shè)置成直流分量大于設(shè)定的閥值后才開始調(diào)節(jié)，而直流分量小于設(shè)定的閥值時，則退出調(diào)節(jié)。本實施例中，經(jīng)過以上三個環(huán)節(jié)后，直流分量可以得到明顯的抑制。其中，第一個環(huán)節(jié)是在光伏逆變器初始化時進行，而第二和第三個是在中斷循環(huán)中進行，第二和第三兩個環(huán)節(jié)之間沒有先后順序限定，第三個環(huán)節(jié)是第一個環(huán)節(jié)的補充，用于處理檢測回路的偏差和抑制動態(tài)零漂。需要說明的是，第一個環(huán)節(jié)只在光伏逆變器初始上電后運行一次，因此它只能抑制光伏逆變器上電瞬間產(chǎn)生的零漂，因此定義為靜態(tài)的零漂。而隨著系統(tǒng)接近滿功率運行后溫度升高，傳感器和檢測回路的零漂會相對于上電的初始時刻產(chǎn)生一個微小的變化，因此定義為動態(tài)零漂。其中，動態(tài)零漂就是隨溫度變化相對于初始溫度沒變化的靜態(tài)零漂產(chǎn)生的漂移。本實施例提供的上述方法中，以下橋臂開關(guān)管Q21的驅(qū)動脈寬(即g21的脈寬) 為參考，利用上述輸出量增加上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬或減少上橋臂開關(guān)管Qll的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。本實施例可以抑制由零漂引起的直流分量以及抑制由于上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異引起的直流分量，并且不需要增加高成本器件。因此，本實施例能夠避免增加器件成本、更充分地抑制光伏逆變器的直流分量。實施例三請參閱圖8，圖8為本發(fā)明提供的一種光伏逆變器的直流分量抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖8所示，該裝置可以包括電流傳感器801，用于檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值i0，并輸出至控制器802，其中，該初始電感電流值iO即為光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂；以及檢測光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值i 1，并輸出至控制器802 ；控制器802，用于將上述的電感電流值il與初始電感電流值iO作差，獲得消除靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值Ii ；以及基于電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量Idc，并輸出給作差單元803 ；作差單元803，用于計算目標直流分量與直流分量反饋量Idc的差值，并輸出給PI 調(diào)節(jié)器804，其中，該目標直流分量取值為O ；PI調(diào)節(jié)器804，用于將上述差值經(jīng)過處理獲得輸出量，并輸出給處理器805 ；處理器805，用于利用上述輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，用于利用上述輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。如圖9所示，一個實施例中，若處理器805利用上述輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，則處理器805 可以包括第一子模塊8051，用于以光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬為參考，當直流分量反饋量Idc為正值時，將上述輸出量取反，并加載至下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，當直流分量反饋量Idc為負值時，將下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬減去上述輸出量，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈
寬一致。如圖10所示，一個實施例中，若處理器805利用上述輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，則處理器 805可以包括第二字模塊8052，用于以光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬為參考，當直流分量反饋量Idc為正值時，將上述輸出量取反，并加上上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，當直流分量反饋量Idc為負值時，將上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬減去上述輸出量，以使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。作為一個可選的實施方式，PI調(diào)節(jié)器804還用于將上述輸出量加載至電感電流瞬時值Ii上，以抑制光伏逆變器的檢測回路的偏差和動態(tài)零漂，從而可以抑制由于動態(tài)零漂所引起的直流分量。本實施例中，處理器805可以為現(xiàn)場可編程門陣列FPGA或復雜可編程邏輯器件 CPLD,本發(fā)明實施例不作限定。本實施例中，為了提高輸出量的調(diào)節(jié)精度，可以選取調(diào)節(jié)能力為Ins IOns的 FPGA或者CPLD。本實施例中，利用FPGA或CPLD對負半周的驅(qū)動脈寬進行脈寬微調(diào)，可以抵消由于光耦等硬件差異所帶來的較大的直流分量。本實施例通過上述裝置，可以抑制由靜態(tài)零漂引起的直流分量以及抑制由于上、 下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動電路之間存在光耦等硬件差異引起的直流分量，并且不需要增加高成本器件。因此，本發(fā)明實施例能夠避免增加器件成本、更充分地抑制光伏逆變器的直流分量。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括只讀存儲器 (Read-Only Memory, ROM)、隨機存取存儲器(Random Access Memory, RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。以上對本發(fā)明所提供的一種光伏逆變器的直流分量抑制方法及裝置進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種光伏逆變器的直流分量抑制方法，其特征在于，包括檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值io，所述初始電感電流值iO即為所述光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂；檢測所述光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值i 1，并將所述電感電流值i 1與所述初始電感電流值iO作差，獲得消除所述靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值Il ；基于所述電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量IdC ； 計算目標直流分量與所述直流分量反饋量IdC的差值，并將所述差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理獲得輸出量，所述目標直流分量取值為O ；利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流分量抑制方法，其特征在于，所述利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，包括以所述光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬為參考，當所述直流分量反饋量Idc為正值時，將所述輸出量取反，并加上所述下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，當所述直流分量反饋量Idc為負值時，將所述下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬減去所述輸出量，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流分量抑制方法，其特征在于，所述利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，包括以所述光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬為參考，當所述直流分量反饋量Idc為正值時，將所述輸出量取反，并加上所述上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，當所述直流分量反饋量Idc為負值時，將所述上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬減去所述輸出量，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項所述的直流分量抑制方法，其特征在于，還包括 將所述輸出量加載至所述電感電流瞬時值Il上，以抑制所述光伏逆變器的檢測回路的偏差和動態(tài)零漂。
5.一種光伏逆變器的直流分量抑制裝置，其特征在于，包括電流傳感器，用于檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值iO并輸出至控制器，所述初始電感電流值iO即為所述光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂；以及檢測所述光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值il并輸出至控制器；所述控制器，用于將所述電感電流值il與所述初始電感電流值iO作差，獲得消除所述靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值Ii ；以及基于所述電感電流瞬時值II，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量IdC,并輸出給作差單元；所述作差單元，用于計算目標直流分量與所述直流分量反饋量IdC的差值，并輸出給PI調(diào)節(jié)器，所述目標直流分量取值為0 ；所述PI調(diào)節(jié)器，用于將所述差值經(jīng)過處理獲得輸出量，并輸出給處理器；所述處理器，用于利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬， 以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，用于利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流分量抑制裝置，其特征在于，若所述處理器用于利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，則所述處理器包括第一子模塊，用于以所述光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬為參考，當所述直流分量反饋量Idc為正值時，將所述輸出量取反，并加上所述下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，當所述直流分量反饋量Idc為負值時，將所述下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬減去所述輸出量，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流分量抑制裝置，其特征在于，若所述處理器用于利用所述輸出量調(diào)節(jié)所述光伏逆變器的上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致，則所述處理器包括第二字模塊，用于以所述光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬為參考，當所述直流分量反饋量Idc為正值時，將所述輸出量取反，并加上所述上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致；或者，當所述直流分量反饋量Idc為負值時，將所述上橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬減去所述輸出量，以使所述光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求5 7任意一項所述的直流分量抑制裝置，其特征在于，所述PI調(diào)節(jié)器還用于將所述輸出量加載至所述電感電流瞬時值Il上，以抑制所述光伏逆變器的檢測回路的偏差和動態(tài)零漂。
9.根據(jù)權(quán)利要求5 7任意一項所述的直流分量抑制裝置，其特征在于，所述處理器為現(xiàn)場可編程門陣列FPGA或復雜可編程邏輯器件CPLD。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的直流分量抑制裝置，其特征在于，所述現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA或復雜可編程邏輯器件CPLD的調(diào)節(jié)能力為Ins 10ns。
全文摘要
一種光伏逆變器的直流分量抑制方法及裝置，該方法包括檢測光伏逆變器上電時的初始電感電流值i0，i0為光伏逆變器的檢測回路的靜態(tài)零漂；檢測光伏逆變器進入中斷循環(huán)后的電感電流值i1，將電感電流值i1與初始電感電流值i0作差，獲得消除靜態(tài)零漂后的電感電流瞬時值I1；基于電感電流瞬時值I1，經(jīng)過軟件濾波衰減后得到電流的直流分量反饋量Idc；計算目標直流分量與直流分量反饋量Idc的差值，將該差值經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器處理獲得輸出量，該目標直流分量取值為0；利用該輸出量調(diào)節(jié)光伏逆變器的下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬，使光伏逆變器的上、下橋臂開關(guān)管的驅(qū)動脈寬一致。能夠避免增加器件成本、更充分地抑制光伏逆變器的直流分量。
文檔編號H02M7/537GK102291033SQ20111024657
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者遲屹楠 申請人:深圳市英威騰電氣股份有限公司