本發(fā)明涉及逆變器控制，具體為一種光伏并網(wǎng)逆變器的逆變控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、逆變器控制技術(shù)，是指用于控制逆變器運行和輸出的技術(shù)，逆變器是一種將直流電轉(zhuǎn)換為交流電的電子器件，常見于太陽能光伏系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)以及電動汽車等領(lǐng)域，逆變器控制技術(shù)的主要目的是確保逆變器能夠穩(wěn)定且高效地將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)輸出電壓、頻率和波形。

2、現(xiàn)有的逆變器控制技術(shù)通常都是需要對光伏設(shè)備進行最大功率點追蹤，而在對最大功率點進行分析時，通常都是以單個光伏設(shè)備為準(zhǔn)進行評估，而光伏發(fā)電中光伏設(shè)備通常都是成片出現(xiàn)，組成一個陣列，通過單一設(shè)備進行評估將會導(dǎo)致最大功率點的追蹤結(jié)果誤差較大，且對光伏陣列進行最大功率追蹤時無法得到準(zhǔn)確的特征曲線，比如在公開號為cn105958808a的專利申請中，公開了一種光伏并網(wǎng)逆變器控制方法，該方案直接獲取了逆變器直流側(cè)最大功率點，直流側(cè)即為光伏陣列，現(xiàn)有的對于光伏陣列的最大功率追蹤計算不夠成熟，通常采用單一設(shè)備分析結(jié)果作為整體分析結(jié)果，得到的最大功率追蹤結(jié)果易出現(xiàn)較大偏差，現(xiàn)有的逆變器控制技術(shù)還存在對于光伏陣列的最大功率點的分析不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致光伏陣列的最大功率計算出現(xiàn)誤差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題之一，通過設(shè)置輻照功率測試分組以及溫度功率測試分組，配置測試環(huán)境，然后測試光伏陣列中單節(jié)太陽能板的輻照變化曲線以及溫度變化曲線，再基于輻照變化曲線以及溫度變化曲線分析光伏陣列的電壓-功率特性曲線，同時基于電壓-功率特性曲線提取最大功率點以及開路電壓，基于最大功率點以及開路電壓設(shè)置最佳工作電壓，再基于光伏并網(wǎng)的電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，最后實時對光伏并網(wǎng)進行異常檢測，在光伏并網(wǎng)出現(xiàn)異常時調(diào)整逆變器輸出的交流電或直接停止輸出，以解決現(xiàn)有的逆變器控制技術(shù)還存在對于光伏陣列的最大功率點的分析不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致光伏陣列的最大功率計算出現(xiàn)誤差的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，第一方面，本技術(shù)提供一種光伏并網(wǎng)逆變器的逆變控制方法，包括如下步驟：

3、設(shè)置功率測試實驗，對光伏陣列進行電壓-功率測試；

4、基于電壓-功率測試的結(jié)果對光伏陣列進行最大功率點追蹤；

5、基于光伏并網(wǎng)的電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電；

6、實時對光伏并網(wǎng)進行異常檢測，在光伏并網(wǎng)出現(xiàn)異常時調(diào)整逆變器輸出的交流電或直接停止輸出。

7、進一步地，設(shè)置功率測試實驗，對光伏陣列進行電壓-功率測試包括如下子步驟：

8、設(shè)置輻照功率測試分組以及溫度功率測試分組，配置測試環(huán)境；

9、測試光伏陣列中單節(jié)太陽能板的輻照變化曲線以及溫度變化曲線。

10、進一步地，設(shè)置輻照功率測試分組以及溫度功率測試分組，配置測試環(huán)境包括如下子步驟：

11、設(shè)置第一實驗數(shù)量的輻照功率測試分組以及第一實驗數(shù)量的溫度功率測試分組，對輻照功率測試分組進行編號，通過符號rgn表示，其中，n∈z+且1≤n≤n1，z+為正整數(shù)，n為rg的序號，其中，n1為第一實驗數(shù)量；對溫度功率測試分組進行編號，通過符號tgn表示；

12、對光伏陣列中的單節(jié)太陽能板進行編號，通過符號spm表示，其中，m∈z+且m為sp的序號，m的最大值即為光伏陣列中單節(jié)太陽能板的數(shù)量；

13、設(shè)置初始輻射照度，表示為ri，設(shè)置初始工作溫度，表示為wt；

14、將輻照功率測試分組的測試溫度全部設(shè)置為wt，rgn的測試輻照設(shè)置為n×ri；將溫度功率測試分組的測試輻照全部設(shè)置為ri，rgn的測試溫度設(shè)置為n×wt。

15、進一步地，測試光伏陣列中單節(jié)太陽能板的輻照變化曲線以及溫度變化曲線包括如下子步驟：

16、以測試電壓為x軸，測試功率為y軸建立兩份平面直角坐標(biāo)系，分別命名為輻照特性圖以及溫度特性圖；

17、對輻照功率測試分組進行測試，將測試電壓由零逐步提高，在輻照特性圖中實時更新單節(jié)太陽能板的測試功率隨著測試電壓變化而發(fā)生變化的曲線，命名為輻照變化曲線，針對rgn中的spm，將得到的輻照變化曲線標(biāo)記為lr(n,m)，lr(n,m)代表rgn中spm的溫度變化曲線；

18、對溫度功率測試分組進行測試，將測試電壓由零逐步提高，在溫度特性圖中實時更新單節(jié)太陽能板的測試功率隨著測試電壓變化而發(fā)生變化的曲線，命名為溫度變化曲線，針對tgn中的spm，將得到的溫度變化曲線標(biāo)記為lt(n,m)，lt(n,m)代表tgn中spm的溫度變化曲線。

19、進一步地，基于電壓-功率測試的結(jié)果對光伏陣列進行最大功率點追蹤包括如下子步驟：

20、基于輻照變化曲線以及溫度變化曲線分析光伏陣列的電壓-功率特性曲線；

21、基于電壓-功率特性曲線提取最大功率點以及開路電壓，基于最大功率點以及開路電壓設(shè)置最佳工作電壓。

22、進一步地，基于輻照變化曲線以及溫度變化曲線分析光伏陣列的電壓-功率特性曲線包括如下子步驟：

23、以n=1開始，計算lr(n,m)中x等于任意值的情況下，y軸的平均值，得到一連串連續(xù)的坐標(biāo)點，通過平滑曲線對坐標(biāo)點進行連接得到輻照第n特性曲線，將n+1并重復(fù)分析，直至n=n1為止，得到n1條輻照第n特性曲線；

24、以n=1開始，計算lt(n,m)中x等于任意值的情況下，y軸的平均值，得到一連串連續(xù)的坐標(biāo)點，通過平滑曲線對坐標(biāo)點進行連接得到溫度第n特性曲線，將n+1并重復(fù)分析，直至n=n1為止，得到n1條溫度第n特性曲線；

25、將輻照第n特性曲線以及溫度第n特性曲線統(tǒng)稱為初始特性曲線，對初始特性曲線進行編號，通過符號ci表示，其中，i∈z+且i為l的序號，i的最大值為2×n1；

26、ci此時為不規(guī)則的曲線，針對任意ci，對ci進行縮小處理，將ci縮小第一縮小倍數(shù)，得到di，此時di在視覺上呈現(xiàn)為規(guī)則曲線，通過圖像提取技術(shù)對di進行提取，得到與ci對應(yīng)的規(guī)則曲線，標(biāo)記為ei，將ei放大第一縮小倍數(shù)，得到fi；

27、將fi的曲線的粗細(xì)寬度標(biāo)記為hi，增加fi的hi，使得fi覆蓋在ci上時能夠完全遮蓋ci，此時fi的hi一旦縮小，則無法完全遮蓋ci；

28、縮小fi的hi，讓hi與ci的粗細(xì)寬度一致，將得到的平滑曲線標(biāo)記為電壓-功率特性曲線，對所有ci進行分析，得到2×n1條電壓-功率特性曲線；

29、再次以測試電壓為x軸，測試功率為y軸建立平面直角坐標(biāo)系，命名為電壓-功率特性圖，將所有電壓-功率特性曲線錄入電壓-功率特性圖中。

30、進一步地，基于電壓-功率特性曲線提取最大功率點以及開路電壓，基于最大功率點以及開路電壓設(shè)置最佳工作電壓包括如下子步驟：

31、對電壓-功率特性曲線進行編號，通過符號li表示；

32、獲取li的y最大時對應(yīng)的x的值，命名為第i最大功率點，表示為pmi，同時獲取li中y等于0時，x的取值，命名為第i開路電壓，表示為kvi；

33、計算pmi/kvi，將計算結(jié)果標(biāo)記為高效電壓比，計算高效電壓比的平均值，命名為最佳電壓比；

34、實時監(jiān)測光伏陣列的開路電壓，將開路電壓與最佳電壓比相乘，得到最佳工作電壓。

35、進一步地，基于光伏并網(wǎng)的電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電包括如下子步驟：

36、獲取光伏并網(wǎng)的電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位；

37、通過逆變器將光伏陣列產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，所述交流電的頻率以及相位分別與電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位相等。

38、進一步地，實時對光伏并網(wǎng)進行異常檢測，在光伏并網(wǎng)出現(xiàn)異常時調(diào)整逆變器輸出的交流電或直接停止輸出包括如下子步驟：

39、實時監(jiān)測光伏并網(wǎng)的電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位，當(dāng)電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位發(fā)生變化時，及時調(diào)控逆變器輸出的交流電的頻率以及相位；

40、對光伏并網(wǎng)進行過壓和欠壓檢測、頻率異常檢測、電流異常檢測以及功率異常檢測，在任意檢測中發(fā)現(xiàn)異常時，停止逆變器的電流轉(zhuǎn)換。

41、第二方面，本技術(shù)提供一種光伏并網(wǎng)逆變器的逆變控制系統(tǒng)，包括光伏陣列測試模塊、最大功率追蹤模塊、電流轉(zhuǎn)換模塊以及并網(wǎng)監(jiān)測模塊；所述光伏陣列測試模塊、電流轉(zhuǎn)換模塊以及并網(wǎng)監(jiān)測模塊分別與最大功率追蹤模塊數(shù)據(jù)連接；

42、所述光伏陣列測試模塊用于設(shè)置功率測試實驗，對光伏陣列進行電壓-功率測試；

43、所述最大功率追蹤模塊用于基于電壓-功率測試的結(jié)果對光伏陣列進行最大功率點追蹤；

44、所述電流轉(zhuǎn)換模塊用于基于光伏并網(wǎng)的電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電；

45、所述并網(wǎng)監(jiān)測模塊用于實時對光伏并網(wǎng)進行異常檢測，在光伏并網(wǎng)出現(xiàn)異常時調(diào)整逆變器輸出的交流電或直接停止輸出。

46、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過設(shè)置輻照功率測試分組以及溫度功率測試分組，配置測試環(huán)境，然后測試光伏陣列中單節(jié)太陽能板的輻照變化曲線以及溫度變化曲線，再基于輻照變化曲線以及溫度變化曲線分析光伏陣列的電壓-功率特性曲線，同時基于電壓-功率特性曲線提取最大功率點以及開路電壓，基于最大功率點以及開路電壓設(shè)置最佳工作電壓，優(yōu)勢在于，本實施例是對光伏陣列的整體進行最大功率點的追蹤，且在分析過程中，消除了對光伏陣列整體進行最大功率追蹤時得到的特性曲線的浮動性，得到了光伏陣列準(zhǔn)確的電壓-功率特性曲線，由此分析得到準(zhǔn)確的最大功率點，提高了逆變器控制的準(zhǔn)確性以及高效性；

47、本發(fā)明通過基于光伏并網(wǎng)的電網(wǎng)頻率以及電網(wǎng)相位，將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，最后實時對光伏并網(wǎng)進行異常檢測，在光伏并網(wǎng)出現(xiàn)異常時調(diào)整逆變器輸出的交流電或直接停止輸出，優(yōu)勢在于，確保了逆變器輸出的交流電的頻率和相位與光伏并網(wǎng)的頻率和相位始終保持一致，且在光伏并網(wǎng)出現(xiàn)異常時即可切斷逆變器與光伏并網(wǎng)的連接，保障逆變器不會受到損壞或逆變器持續(xù)輸出增加光伏并網(wǎng)的異常程度，提高了逆變器控制的安全性以及有效性。