一種光伏變流器變頻控制方法
【專利摘要】一種光伏變流器變頻控制方法，在變流器原有的控制流程中，加入變頻控制方法。通過計(jì)算變流器運(yùn)行功率和功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算合適的開關(guān)頻率。計(jì)算開關(guān)頻率的原理是：功率半導(dǎo)體器件開關(guān)頻率隨著功率的增大而減小，但不低于最低開關(guān)頻率；功率半導(dǎo)體器件開關(guān)頻率隨著功率減小而增大，但不高于最高開關(guān)頻率；功率半導(dǎo)體器件開關(guān)頻率隨著功率半導(dǎo)體器件結(jié)溫升高而減小，但不低于最低開關(guān)頻率；功率半導(dǎo)體器件開關(guān)頻率隨著功率半導(dǎo)體器件結(jié)溫降低而增大，但不高于最高開關(guān)頻率。在分別通過變流器功率和功率半導(dǎo)體結(jié)溫計(jì)算出開關(guān)頻率后，用兩者的最小值最為開關(guān)頻率數(shù)據(jù)。能夠提高光伏發(fā)電變流器的效率，改善低功率條件下電能質(zhì)量。
【專利說明】一種光伏變流器變頻控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光伏并網(wǎng)發(fā)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及光伏變流器的變頻控制【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]開關(guān)頻率是電力電子變流器關(guān)鍵參數(shù)之一，對于并網(wǎng)型變流器來說，開關(guān)頻率越高，網(wǎng)側(cè)電能也質(zhì)量越好，但是功率器件功率損耗則越大，變流器的效率也會有所降低。因此通常設(shè)計(jì)時(shí)只能折中選取固定的開關(guān)頻率。光伏發(fā)電是一種重要的新能源利用方式，其輸出功率隨日照強(qiáng)度變化，采用固定開關(guān)頻率控制的光伏變流器很難兼顧大功率工況下系統(tǒng)效率和低功率工況下的電能質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種光伏變流器變頻控制方法，通過計(jì)算變流器運(yùn)行功率和功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算合適的開關(guān)頻率，由以下步驟組成:
步驟a,
通過變流器硬件性能確定其開關(guān)頻率的下限4和fH ;開關(guān)頻率采用4時(shí)，為所能接受最低網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量；開關(guān)頻率采用fH時(shí)，為所能接受最大功率器件功率損耗；
步驟b,
變流器運(yùn)行中首先計(jì)算變流器運(yùn)行功率大小，并按變流器額定容量折算到標(biāo)么值； 步驟c,
根據(jù)上一步驟得到的變流器功率，計(jì)算得到4和fH中間的一個值;
步驟d,
測量計(jì)算功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)；
步驟e,
根據(jù)上一步驟得到的功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算得到4和fH中間的一個值f2 ；
步驟f，
比較fl和f2，以最小值為工作頻率；
步驟g，
轉(zhuǎn)到步驟b。
[0004]步驟c中頻率計(jì)算方法為，標(biāo)幺值〈=5%時(shí)，頻率為fH;標(biāo)幺值>5%且〈=90%，頻率線性降低；標(biāo)幺值>90%時(shí)，頻率為
[0005]步驟e中頻率f2的計(jì)算方法為，功率半導(dǎo)體結(jié)溫〈=70攝氏度時(shí)，頻率為fH;功率半導(dǎo)體結(jié)溫>70攝氏度且〈=100攝氏度，頻率線性降低；功率半導(dǎo)體結(jié)溫>90攝氏度時(shí)，頻率為fL。
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提高光伏發(fā)電變流器的效率，改善低功率條件下電能質(zhì)量。本發(fā)明提供了一種光伏變流器變頻控制方法，在變流器原有的控制流程中，加入變頻控制方法。通過計(jì)算變流器運(yùn)行功率和功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算合適的開關(guān)頻率。計(jì)算開關(guān)頻率的原理是:
功率半導(dǎo)體器件開關(guān)頻率隨著功率的增大而減小，但不低于最低開關(guān)頻率；功率半導(dǎo)體器件開關(guān)頻率隨著功率減小而增大，但不聞于最聞開關(guān)頻率；功率半導(dǎo)體器件開關(guān)頻率隨著功率半導(dǎo)體器件結(jié)溫升高而減小，但不低于最低開關(guān)頻率；功率半導(dǎo)體器件開關(guān)頻率隨著功率半導(dǎo)體器件結(jié)溫降低而增大，但不高于最高開關(guān)頻率。
[0007]在分別通過變流器功率和功率半導(dǎo)體結(jié)溫計(jì)算出開關(guān)頻率后，用兩者的最小值作為開關(guān)頻率數(shù)據(jù)。能夠提高光伏發(fā)電變流器的效率，改善低功率條件下電能質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為一種光伏變流器變頻控制方法流程圖；
圖2為根據(jù)變流器功率計(jì)算開關(guān)頻率方法示意圖；
圖3為根據(jù)功率半導(dǎo)體結(jié)溫計(jì)算開關(guān)頻率方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明提供了一種光伏變流器變頻控制方法，如圖1所示，通過計(jì)算變流器運(yùn)行功率和功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算合適的開關(guān)頻率，由以下步驟組成:
步驟a,
通過變流器硬件性能確定其開關(guān)頻率的下限4和fH。開關(guān)頻率采用4時(shí)，為所能接受最低網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量；開關(guān)頻率采用fH時(shí)，為所能接受最大功率器件功率損耗；
步驟b,
變流器運(yùn)行中首先計(jì)算變流器運(yùn)行功率大小，并按變流器額定容量折算到標(biāo)么值； 步驟c,
如圖2所示，根據(jù)上一步驟得到的變流器功率，計(jì)算得到4和fH中間的一個值f1;計(jì)算方法為:標(biāo)幺值〈=5%時(shí)，頻率為fH，標(biāo)幺值>5%且〈=90%，頻率線性降低，標(biāo)幺值>90%時(shí)，頻率為
步驟d,
測量計(jì)算功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)；
步驟e,
如圖3所示，根據(jù)上一步驟得到的功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算得到4和fH中間的一個值，計(jì)算方法為:功率半導(dǎo)體結(jié)溫〈=70攝氏度時(shí)，頻率為fH，功率半導(dǎo)體結(jié)溫>70攝氏度且〈=100攝氏度，頻率線性降低，功率半導(dǎo)體結(jié)溫>90攝氏度時(shí)，頻率為4 ；
步驟f，
比較fl和f2，以最小值為工作頻率；
步驟g，
轉(zhuǎn)到步驟b。
[0010]本發(fā)明在變流器原有的控制流程中，加入變頻控制方法，兼顧大功率工況下系統(tǒng)效率和低功率工況下的電能質(zhì)量，提高光伏發(fā)電變流器的效率，改善低功率條件下電能質(zhì)量。采用上述變頻控制方法的變流器可以是光伏發(fā)電變流，風(fēng)力發(fā)電變流器或蓄電池儲能變流器。
【權(quán)利要求】
1.一種光伏變流器變頻控制方法，通過計(jì)算變流器運(yùn)行功率和功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算合適的開關(guān)頻率，其特征在于:由以下步驟組成， 步驟a, 通過變流器硬件性能確定其開關(guān)頻率的下限4和fH ;開關(guān)頻率采用4時(shí)，為所能接受最低網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量；開關(guān)頻率采用fH時(shí)，為所能接受最大功率器件功率損耗； 步驟b, 變流器運(yùn)行中首先計(jì)算變流器運(yùn)行功率大小，并按變流器額定容量折算到標(biāo)么值； 步驟c, 根據(jù)步驟b得到的變流器功率，計(jì)算得到4和fH中間的一個值； 步驟d, 測量計(jì)算功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)； 步驟e, 根據(jù)步驟d得到的功率半導(dǎo)體結(jié)溫?cái)?shù)據(jù)，計(jì)算得到4和fH中間的一個值f2 ； 步驟f， 比較fl和f2，以最小值為工作頻率； 步驟g， 轉(zhuǎn)到步驟b。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種光伏變流器變頻控制方法，其特征在于:步驟c中頻率計(jì)算方法為，標(biāo)么值〈=5%時(shí)，頻率為fH;標(biāo)么值>5%且〈=90%，頻率線性降低；標(biāo)么值>90%時(shí)，頻率為4。。
3.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種光伏變流器變頻控制方法，其特征在于:步驟e中頻率f2的計(jì)算方法為，功率半導(dǎo)體結(jié)溫〈=70攝氏度時(shí)，頻率為fH ;功率半導(dǎo)體結(jié)溫>70攝氏度且〈=100攝氏度，頻率線性降低；功率半導(dǎo)體結(jié)溫>90攝氏度時(shí)，頻率為fL。。
【文檔編號】H02J3/38GK103731010SQ201310720690
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】周飛, 陳寧, 易頔, 賈利民, 雷濤, 程功書, 王戀 申請人:青海能高新能源有限公司, 北京能高自動化技術(shù)股份有限公司