光伏逆變器及其低壓穿越控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及光伏發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏逆變器及其低壓穿越控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中，光伏逆變器主要作用在于將光伏面板輸出的直流電轉(zhuǎn)化 為交流電，再將其并入電網(wǎng)中。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障導(dǎo)致電壓跌落時(shí)，光伏逆變器則會進(jìn)行自我 保護(hù)，斷開與電網(wǎng)的連接。
[0003] 低電壓穿越（LVRT，Low Voltage Ride Through)是指在光伏逆變器并網(wǎng)點(diǎn)電壓 跌落的時(shí)候，光伏逆變器能夠保持并網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率，支持電網(wǎng)恢復(fù)， 直到電網(wǎng)恢復(fù)正常，從而"穿越"這個(gè)低電壓時(shí)間（區(qū)域），此時(shí)，光伏逆變器依然能夠保持 并網(wǎng)，提高電網(wǎng)供電的可靠性。目前，光伏逆變器在低壓穿越恢復(fù)瞬間容易出現(xiàn)母線電壓被 拉死的情況，從而引起光伏逆變器母線電壓過低保護(hù)，或更為嚴(yán)重的引起電網(wǎng)倒灌。國家電 網(wǎng)電力科技院對并網(wǎng)光伏逆變器的低壓穿越能力有嚴(yán)格要求，要求其有功功率在低壓穿越 恢復(fù)后至少以10%額定功率/秒的功率變化恢復(fù)至故障前的值。這就要求光伏逆變器能 夠迅速地檢測出電網(wǎng)是否發(fā)生故障，并在低壓穿越恢復(fù)后最大功率點(diǎn)跟蹤能夠快速進(jìn)行調(diào) 節(jié)。然而，正常的最大功率點(diǎn)跟蹤的響應(yīng)速度是比較慢的，很難達(dá)到上述要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本申請?zhí)峁┮环N光伏逆變器及其低壓穿越控制方法，能夠在低壓穿越恢復(fù)后，提 高光伏逆變器的功率恢復(fù)速度。
[0005] 根據(jù)本申請的第一方面，本申請?zhí)峁┮环N光伏逆變器的低壓穿越控制方法，包 括：
[0006] 根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化判斷低壓穿越是否發(fā)生，如果是，則停止最大功率點(diǎn)跟蹤。
[0007] 判斷低壓穿越是否恢復(fù)，如果是，則將光伏逆變器的母線電壓恢復(fù)到第一功電壓 值，所述第一電壓值為預(yù)設(shè)值，或者所述第一電壓值為低壓穿越發(fā)生前的最大功率點(diǎn)電壓 值或低壓穿越發(fā)生前兩個(gè)以上最大功率點(diǎn)電壓值的平均值；
[0008] 所述根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化判斷低壓穿越是否發(fā)生或恢復(fù)，具體為：
[0009] 獲取電網(wǎng)的三相正序電壓和三相負(fù)序電壓，并對三相正序電壓進(jìn)行正方向旋轉(zhuǎn)變 換得到三相正序電壓的兩相直流電壓Ud+和Uq+，對三相負(fù)序電壓進(jìn)行負(fù)方向旋轉(zhuǎn)得到三 相負(fù)序電壓的兩相直流電壓Ud_和Uq_ ;
[0010] 計(jì)算I
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種光伏逆變器的低壓穿越控制方法，其特征在于，包括： 根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化判斷低壓穿越是否發(fā)生，如果是，則停止最大功率點(diǎn)跟蹤； 判斷低壓穿越是否恢復(fù)，如果是，則將光伏逆變器的母線電壓恢復(fù)到第一電壓值，所述 第一電壓值為預(yù)設(shè)值，或者所述第一電壓值為低壓穿越發(fā)生前的最大功率點(diǎn)電壓值或低壓 穿越發(fā)生前兩個(gè)以上最大功率點(diǎn)電壓值的平均值； 所述根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化判斷低壓穿越是否發(fā)生或恢復(fù)，具體為： 獲取電網(wǎng)的三相正序電壓和三相負(fù)序電壓，并對三相正序電壓進(jìn)行正方向旋轉(zhuǎn)變換得 到三相正序電壓的兩相直流電壓Ud+和Uq+，對三相負(fù)序電壓進(jìn)行負(fù)方向旋轉(zhuǎn)得到三相負(fù) 序電壓的兩相直流電壓Ud-和Uq-; if# I +Y + (Uq+f - U-Y + (Uc/-)2 I的值，并將其與設(shè)定值比較，如果小于設(shè)定 值，則判斷為低壓穿越發(fā)生，如果大于設(shè)定值，則判斷為低壓穿越恢復(fù)，所述設(shè)定值預(yù)先設(shè) 置。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在判斷到低壓穿越發(fā)生，停止最大功率點(diǎn)跟 蹤后，還包括：降低光伏逆變器輸出的電流給定。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在光伏逆變器的母線電壓恢復(fù)到第一電壓 值后，還包括開啟最大功率點(diǎn)跟蹤。
4. 一種光伏逆變器，其特征在于，包括： 逆變模塊，用于將光伏面板輸出的母線電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓； 功率控制器，其與逆變模塊連接，用于監(jiān)控和/或控制逆變模塊的母線電壓； 總控制器，其分別與功率控制器和電網(wǎng)接入端連接，用于進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，所述總 控制器還用于獲取電網(wǎng)電壓，并根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化判斷低壓穿越是否發(fā)生或恢復(fù)，當(dāng)所 述總控制器判斷到低壓穿越發(fā)生時(shí)則停止最大功率點(diǎn)跟蹤，當(dāng)判斷到低壓穿越恢復(fù)時(shí)則將 逆變模塊的母線電壓恢復(fù)到第一電壓值，所述第一電壓值為預(yù)設(shè)值，或者所述第一電壓值 為低壓穿越發(fā)生前備份的最大功率點(diǎn)電壓值或低壓穿越發(fā)生前兩個(gè)以上最大功率點(diǎn)電壓 值的平均值； 所述總控制器包括： 最大功率點(diǎn)跟蹤單兀，用于進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤； 判斷單元，用于獲取電網(wǎng)電壓，并根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化判斷低壓穿越是否發(fā)生或恢 復(fù)； 處理單元，其分別與最大功率點(diǎn)跟蹤單元和判斷單元連接，用于在判斷單元判斷到低 壓穿越發(fā)生時(shí)控制最大功率點(diǎn)跟蹤單元停止最大功率點(diǎn)跟蹤，在判斷單元判斷到低壓穿越 恢復(fù)時(shí)，控制最大功率點(diǎn)跟蹤單元將逆變模塊的母線電壓恢復(fù)到第一電壓值； 所述判斷單元根據(jù)電網(wǎng)電壓的變化判斷低壓穿越是否發(fā)生或恢復(fù)，具體為： 判斷單元獲取電網(wǎng)的三相正序電壓和三相負(fù)序電壓，并對三相正序電壓進(jìn)行正方向旋 轉(zhuǎn)變換得到三相正序電壓的兩相直流電壓Ud+和Uq+，對三相負(fù)序電壓進(jìn)行負(fù)方向旋轉(zhuǎn)得 到三相負(fù)序電壓的兩相直流電壓Ud-和Uq-; 判斷單元計(jì)算I y]((y+f + (Uq+y - ^(Ud-f + {Uq-γ I的值，并將其與設(shè)定值比較，如果 小于設(shè)定值，則判斷為低壓穿越發(fā)生，如果大于設(shè)定值，則判斷為低壓穿越恢復(fù)，所述設(shè)定 值預(yù)先設(shè)置。
5. 如權(quán)利要求4所述的光伏逆變器，其特征在于，所述處理單元在判斷單元判斷到低 壓穿越恢復(fù)時(shí)，控制最大功率點(diǎn)跟蹤單元將逆變模塊的母線電壓恢復(fù)到第一電壓值，具體 為：所述處理單元控制最大功率點(diǎn)跟蹤單元提高PI系數(shù)到預(yù)設(shè)值，之后控制最大功率點(diǎn)跟 蹤單元將逆變模塊的母線電壓恢復(fù)到第一電壓值；最大功率點(diǎn)跟蹤單元將逆變模塊的母線 電壓恢復(fù)到第一電壓值后，處理單元控制最大功率點(diǎn)跟蹤單元將PI系數(shù)調(diào)節(jié)回正常值。
6. 如權(quán)利要求4或5所述的光伏逆變器，其特征在于，所述處理單元在判斷單元判斷到 低壓穿越發(fā)生時(shí)控制最大功率點(diǎn)跟蹤單元停止最大功率點(diǎn)跟蹤后，還包括：處理單元控制 功率控制器降低逆變模塊輸出的電流給定。
7. 如權(quán)利要求6所述的光伏逆變器，其特征在于，所述處理單元控制最大功率點(diǎn)跟蹤 單元將逆變模塊的母線電壓恢復(fù)到第一電壓值后，還包括：處理單元控制最大功率點(diǎn)跟蹤 單元開啟最大功率點(diǎn)跟蹤。
【專利摘要】本申請公開了一種光伏逆變器及其低壓穿越控制方法，該方法包括：判斷低壓穿越是否發(fā)生，如果是，則停止最大功率點(diǎn)跟蹤；判斷低壓穿越是否恢復(fù)，如果是，則將光伏逆變器的母線電壓恢復(fù)到第一電壓值。該光伏逆變器包括逆變模塊、功率控制器和總控制器。本申請公開的光伏逆變器及其低壓穿越控制方法通過在判斷到低壓穿越恢復(fù)后，將逆變器的母線電壓快速恢復(fù)到第一電壓值，縮短了低壓穿越的時(shí)間，能夠符合國家標(biāo)準(zhǔn)對光伏逆變器低壓穿越的要求，避免母線電壓被拉低后光伏逆變器進(jìn)行自我保護(hù)。
【IPC分類】H02M7-48, H02J3-38
【公開號】CN104734186
【申請?zhí)枴緾N201510104848
【發(fā)明人】覃統(tǒng)成
【申請人】深圳創(chuàng)動(dòng)科技有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2012年12月27日