一種逆變器功率控制方法以及控制裝置製造方法
2023-09-15 02:35:45
一種逆變器功率控制方法以及控制裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種逆變器功率控制方法及控制裝置，所述控制方法包括：以設定的時間間隔採集所述逆變器的直流輸出電壓；根據所述逆變器的直流電壓環的基準電壓以及所述直流輸出電壓，計算當前直流電壓誤差；根據當前直流電壓誤差以及前一次直流電壓誤差控制所述逆變器的電流環的當前基準電流變化率。所述光伏逆變器功率控制方法能夠控制所述逆變器的電流環的當前基準電流變化率，使所述逆變器的交流輸出電流逐步增大，從而可以控制所述逆變器功率逐步增大，能夠防止由於外界環境改變導致的逆變器功率突增的問題。
【專利說明】一種逆變器功率控制方法以及控制裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及新能源發電【技術領域】，更具體地說，涉及一種逆變器功率控制方法及 控制裝置。
【背景技術】
[0002] 在能源危機日益嚴重的今天，可再生新能源發電成為當今供電領域發展的一個主 要課題。新能源供電，如風能發電以及太陽能發電等，需要採用逆變器將直流電轉換為和供 電電網電壓同頻、同相的交流電，從而實現既能向負載供電，又能向供電電網輸送電能的系 統。
[0003] 隨著新能源發電技術的不斷發展，新能源發電所佔比重在電力系統中越來越大， 因此環境條件改變導致其逆變器輸出功率突增的問題，對電力系統造成的影響也越來越 大。如果不加以控制，新能源供電系統的逆變器輸出功率突增會對整個電力系統產生較大 的衝擊。如光伏逆變器在光照增強時，輸出功率的突增會導致電網產生波動。
[0004] 通過上述描述可知，如何抑制所述逆變器功率突增是新能源發電領域當前急需解 決的一個問題。
【發明內容】
[0005] 為解決上述問題，本發明提供了一種逆變器功率控制方法及控制裝置，解決了逆 變器功率突增的問題。
[0006] -種逆變器功率控制方法，該控制方法包括：
[0007] 以設定的時間間隔採集所述逆變器的直流輸出電壓；
[0008] 根據所述逆變器的直流電壓環的基準電壓以及所述直流輸出電壓，計算當前直流 電壓誤差；
[0009] 根據當前直流電壓誤差以及前一次直流電壓誤差控制所述逆變器的電流環的當 前基準電流變化率，使所述逆變器的交流輸出電流逐步增大。
[0010] 優選的，在上述逆變器功率控制方法中，所述根據當前直流電壓誤差以及前一次 直流電壓誤差控制所述逆變器的電流環的當前基準電流變化率，使所述逆變器的交流輸出 電流逐步增大為：
[0011] 根據當前直流電壓誤差以及前一次直流電壓誤差，採用增量式PI控制算法，計算 所述直流電壓環的當前誤差增量；
[0012] 根據所述當前誤差增量，採用非線性控制方法，控制所述逆變器的直流電壓環的 當前基準電流變化率，使所述逆變器的交流輸出電流逐步增大。
[0013] 優選的，在上述逆變器功率控制方法中，所述根據所述當前誤差增量，採用非線性 控制方法，控制所述逆變器的直流電壓環的當前基準電流變化率，使所述逆變器的交流輸 出電流逐步增大包括：
[0014] 當所述當前誤差增量小於或等於第一閾值時，使所述逆變器的電流環的當前基準 電流變化率等於所述當前誤差增量，當所述當前誤差增量大於所述第一閾值時，使所述當 前基準電流變化率等於所述第一閾值。
[0015] 優選的，在上述逆變器功率控制方法中，當所述當前直流電壓誤差大於第二閾值 時，還包括：
[0016] 令當前直流電壓誤差等於所述第一閾值。
[0017] 本發明還提供了一種逆變器功率控制裝置，該逆變器功率控制裝置包括：
[0018] 數據採集單元，所述數據採集單元用於以設定的時間間隔採集所述逆變器的直流 輸出電壓；
[0019] 計算單元，所述計算單元用於根據所述逆變器的直流電壓環的基準電壓以及所述 直流輸出電壓，計算當前直流電壓誤差；
[0020] 控制單元，所述控制單元用於根據當前直流電壓誤差以及前一次直流電壓誤差控 制所述逆變器的電流環的當前基準電流變化率。
[0021] 優選的，在上述逆變器功率控制裝置中，所述控制單元為增量式PI控制器；
[0022] 所述增量式PI控制器採用增量式PI控制算法，計算所述直流電壓環的當前誤差 增量；當所述當前誤差增量小於或等於第一閾值時，使所述逆變器的電流環的當前基準電 流變化率等於所述當前誤差增量，當所述當前誤差增量大於所述第一閾值時，使所述當前 基準電流變化率等於所述第一閾值。
[0023] 優選的，在上述逆變器功率控制裝置中，還包括：
[0024] 限幅單元，當所述當前直流電壓誤差大於第二閾值時，所述限幅單元用於令當前 直流電壓誤差等於所述第一閾值。
[0025] 優選的，在上述逆變器功率控制裝置中，所述逆變器為光伏逆變器，或風能逆變 器。
[0026] 從上述描述可知，本申請技術方案所述的逆變器功率控制方法包括：以設定的時 間間隔採集所述逆變器的直流輸出電壓；根據所述逆變器的直流電壓環的基準電壓以及所 述直流輸出電壓，計算當前直流電壓誤差；根據當前直流電壓誤差以及前一次直流電壓誤 差控制所述逆變器的電流環的當前基準電流變化率。所述光伏逆變器功率控制方法能夠控 制所述逆變器電流環的當前基準電流變化率，使所述逆變器的交流輸出電流逐步增大，從 而可以控制所述逆變器功率逐步增大，能夠防止由於外界環境改變導致的逆變器功率突增 的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述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 發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0028] 圖1為申請實施例提供的一種逆變器功率控制方法的流程示意圖；
[0029] 圖2為當前基準電流變化率與當前基準電流變化率在非線性控制方法時的函數 關係圖；
[0030] 圖3為本申請實施例提供的一種逆變器功率控制裝置的結構示意圖；
[0031] 圖4為採用本申請實施例所述逆變器功率控制裝置時光伏逆變器的功率輸出的 波形圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0033] 現有的新能源發電，如風力發電、太陽發電等，當風力突然增大或是光照突然增強 時，都會導致逆變器的輸出功率突增，造成電網系統的電壓波動。因此，如何抑制在外界環 境改變時逆變器輸出功率的突增，是新能源發電領域當前急需解決的一個問題。
[0034] 為解決上述問題，本申請實施例提供了一種逆變器功率控制方法，參考圖1，圖1 為申請實施例提供的一種逆變器功率控制方法的流程示意圖，該逆變器功率控制方法包 括：
[0035] 步驟S11 :以設定的時間間隔採集所述逆變器的直流輸出電壓ud。。
[0036] 可以通過時鐘計數裝置配合電壓採集裝置，以設定的時間間隔對所述逆變器進行 電壓採集，獲取其直流輸出電壓u d。。
[0037] 步驟S12 :根據所述逆變器的直流電壓環的基準電壓ud_f以及所述直流輸出電壓 ud。，計算當前直流電壓誤差u^GO。
[0038] 對於設定的逆變器，其直流電壓環的基準電壓ud_f為已知常數，= U(torf-ud。， 如當前計數為第k次，貝U UeCT(k) = utoef-udc;(k)，k為正整數。
[0039] 步驟S13 :根據當前直流電壓誤差Ue"(k)以及前一次直流電壓誤差UOT(k_l)控制 所述逆變器的電流環的當前基準電流變化率△ itof (k)，使所述逆變器的交流輸出電流itof 逐步增大。
[0040] 所述步驟S13包括：
[0041] 步驟S131 :根據當前直流電壓誤差1"(1〇以及前一次直流電壓誤差Ue"(k_l)，採 用增量式PI控制算法，計算所述直流電壓環的當前誤差增量。
[0042] 根據增量式ΡΙ控制算法有：
[0043] Δ Uout (k) = Kp (Uerr (k) _Uerr (k_l))+KiUerr (k)
[0044] 其中，Kp為增量式PI控制算法中的比例常數，&為PI控制算法中的積分常數。
[0045] 步驟S132 :根據所述當前誤差增量Λ U^GO,採用非線性控制方法，控制所述逆 變器的直流電壓環的當前基準電流變化率△ itof (k)，使所述逆變器的交流輸出電流itof逐 步增大。
[0046] 所述步驟S132具體可以為：當所述當前誤差增量AUwt(k)小於或等於第一閾值 △、時，使所述逆變器的電流環的當前基準電流變化率等於所述當前誤差增量 △ 1(1〇，當所述當前誤差增量八1(1〇大於所述第一閾值八乜時，使所述當前基準電流 變化率Λ itof (k)等於所述第一閾值Λ is，即有：
【權利要求】
1. 一種逆變器功率控制方法，其特徵在於，包括： 以設定的時間間隔採集所述逆變器的直流輸出電壓； 根據所述逆變器的直流電壓環的基準電壓以及所述直流輸出電壓，計算當前直流電壓 誤差； 根據當前直流電壓誤差以及前一次直流電壓誤差控制所述逆變器的電流環的當前基 準電流變化率，使所述逆變器的交流輸出電流逐步增大。
2. 根據權利要求1所述的逆變器功率控制方法，其特徵在於，所述根據當前直流電壓 誤差以及前一次直流電壓誤差控制所述逆變器的電流環的當前基準電流變化率，使所述逆 變器的交流輸出電流逐步增大為： 根據當前直流電壓誤差以及前一次直流電壓誤差，採用增量式PI控制算法，計算所述 直流電壓環的當前誤差增量； 根據所述當前誤差增量，採用非線性控制方法，控制所述逆變器的直流電壓環的當前 基準電流變化率，使所述逆變器的交流輸出電流逐步增大。
3. 根據權利要求2所述的逆變器功率控制方法，其特徵在於，所述根據所述當前誤差 增量，採用非線性控制方法，控制所述逆變器的直流電壓環的當前基準電流變化率，使所述 逆變器的交流輸出電流逐步增大包括： 當所述當前誤差增量小於或等於第一閾值時，使所述逆變器的電流環的當前基準電流 變化率等於所述當前誤差增量，當所述當前誤差增量大於所述第一閾值時，使所述當前基 準電流變化率等於所述第一閾值。
4. 根據權利要求3所述的逆變器功率控制方法，其特徵在於，當所述當前直流電壓誤 差大於第二閾值時，還包括： 令當前直流電壓誤差等於所述第一閾值。
5. -種逆變器功率控制裝置，其特徵在於，包括： 數據採集單元，所述數據採集單元用於以設定的時間間隔採集所述逆變器的直流輸出 電壓； 計算單元，所述計算單元用於根據所述逆變器的直流電壓環的基準電壓以及所述直流 輸出電壓，計算當前直流電壓誤差； 控制單元，所述控制單元用於根據當前直流電壓誤差以及前一次直流電壓誤差控制所 述逆變器的電流環的當前基準電流變化率。
6. 根據權利要求5所述的逆變器功率控制裝置，其特徵在於，所述控制單元為增量式 PI控制器； 所述增量式PI控制器採用增量式PI控制算法，計算所述直流電壓環的當前誤差增量； 當所述當前誤差增量小於或等於第一閾值時，使所述逆變器的電流環的當前基準電流變化 率等於所述當前誤差增量，當所述當前誤差增量大於所述第一閾值時，使所述當前基準電 流變化率等於所述第一閾值。
7. 根據權利要求6所述的逆變器功率控制裝置，其特徵在於，還包括： 限幅單元，當所述當前直流電壓誤差大於第二閾值時，所述限幅單元用於令當前直流 電壓誤差等於所述第一閾值。
8. 根據權利要求5所述的逆變器功率控制裝置，其特徵在於，所述逆變器為光伏逆變
【文檔編號】H02M7/48GK104104253SQ201410374422
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】潘年安, 程林, 陶磊 申請人:陽光電源股份有限公司