專利名稱：一種并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法，屬太陽能發(fā)電中逆變器并網(wǎng) 運(yùn)行的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電有離網(wǎng)和并網(wǎng)兩種工作方式，對(duì)并網(wǎng)型逆變器提出了較高的要求，并入 電網(wǎng)的電力必須滿足電網(wǎng)規(guī)定指標(biāo)，不能對(duì)電網(wǎng)造成超過諧波或沖擊的規(guī)定要求。因此一 般國內(nèi)并網(wǎng)型逆變器交流輸出側(cè)帶隔離變壓器，同時(shí)逆變器啟動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)必須避免給電 網(wǎng)及光伏系統(tǒng)帶來的不利影響。目前帶隔離變壓器的光伏并網(wǎng)逆變器在啟動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)一 般的方法是當(dāng)光伏電池輸出值高于逆變器最低允許的直流啟動(dòng)電壓值時(shí)，就吸合交流輸 出側(cè)的接觸器或繼電器，使交流輸出側(cè)接入電網(wǎng)，并對(duì)變壓器預(yù)勵(lì)磁，開始并網(wǎng)發(fā)電。這種 直接并網(wǎng)運(yùn)行的控制方式會(huì)給光伏發(fā)電系統(tǒng)帶來許多不利的因素，首先，當(dāng)直流側(cè)能量不 足時(shí)或太陽能光伏電池陣列的直流輸出電壓值在逆變器的最低直流啟動(dòng)電壓點(diǎn)上振蕩時(shí) 強(qiáng)行并網(wǎng)，會(huì)造成系統(tǒng)頻繁開關(guān)機(jī)和交流側(cè)接觸器反復(fù)開通關(guān)斷，縮短了接觸器的壽命，容 易對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，降低了系統(tǒng)的可靠性；其次，需要從交流側(cè)取電對(duì)變壓器建立勵(lì)磁，造 成電網(wǎng)的能量損耗；特別是在陰雨天氣時(shí)更容易出現(xiàn)直流輸入提供的能量不足，造成頻繁 啟動(dòng)。針對(duì)上述頻繁啟動(dòng)的現(xiàn)象，中國專利公開號(hào)CN101621205A的發(fā)明專利公開了一 種以檢測(cè)最低啟動(dòng)電壓為判據(jù)進(jìn)行控制獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行的方法，即當(dāng)直流側(cè)電壓達(dá)到 逆變器最低啟動(dòng)電壓點(diǎn)后，逆變器首先獨(dú)立運(yùn)行，逐步建立變壓器勵(lì)磁電流，直至逆變器檢 測(cè)到直流側(cè)電壓穩(wěn)定在最低啟動(dòng)電壓點(diǎn)上，逆變器控制交流接觸器吸合，開始并網(wǎng)發(fā)電。該 方法避免了傳統(tǒng)方法頻繁啟動(dòng)的現(xiàn)象，但也存在一些不足。例如，首先逆變器運(yùn)行時(shí)需要一 定的能量，當(dāng)直流側(cè)提供能量給逆變器獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，直流側(cè)電壓肯定會(huì)有所跌落，由于上述 專利中所述的獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn)行的判據(jù)是同一個(gè)電壓點(diǎn)，直流側(cè)電壓必須滿足高于最低 啟動(dòng)電壓才能并網(wǎng)。當(dāng)直流電壓剛升到最低啟動(dòng)電壓點(diǎn)時(shí)，啟動(dòng)逆變器運(yùn)行直流電壓肯定 會(huì)跌落，因此逆變器不能這么早就開始進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)行。其次，在早晨上電過程中直流側(cè)電壓 上升很緩慢，且光伏電池特性很軟，當(dāng)直流電壓一升到最低啟動(dòng)電壓就獨(dú)立運(yùn)行，直流電壓 會(huì)跌落很大，甚至可能會(huì)跌落到低于逆變器系統(tǒng)自身開關(guān)電源的工作點(diǎn)，從而會(huì)導(dǎo)致控制 電路上AD采樣、開關(guān)電源、逆變器系統(tǒng)不正常工作等危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種避免系統(tǒng)頻繁開關(guān)機(jī)、接觸器反復(fù)通斷、 系統(tǒng)可能性高、穩(wěn)定性好、容易實(shí)現(xiàn)且成本低的并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本發(fā)明并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法，逆變器的直流輸入側(cè)設(shè)有直流電壓信 號(hào)檢測(cè)單元，逆變器的交流輸出側(cè)依次安設(shè)有交流接觸器和交流電壓信號(hào)檢測(cè)單元，將直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的直流電壓信號(hào)、交流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的交流電 壓信號(hào)經(jīng)過AD采樣送給逆變器控制電路進(jìn)行處理并用于控制逆變器運(yùn)行，逆變器等待啟 動(dòng)命令時(shí)，交流接觸器保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，當(dāng)逆變器響應(yīng)命令啟動(dòng)后，若逆變器的直流輸入側(cè)經(jīng) AD采樣得到的直流母線電壓Udc高于逆變器的啟動(dòng)電壓Ua，則逆變器進(jìn)行離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行， 并控制逆變器交流輸出電壓Uout接近電網(wǎng)電壓Unet，直至直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得 到的直流母線電壓Udc維持在最低運(yùn)行電壓Ub以上并且保持一段時(shí)間t，此時(shí)逆變器控制 電路控制交流接觸器吸合，進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，如果直流母線電壓Udc低于最低運(yùn)行電壓點(diǎn)Ub， 則逆變器停止獨(dú)立運(yùn)行，其中所述的電壓Ub < Ua0優(yōu)選地，所述的逆變器交流輸出電壓幅值從O逐漸上升到電網(wǎng)電壓且相位保持接
近一致。優(yōu)選地，所述的時(shí)間t大于100個(gè)直流電壓信號(hào)的檢測(cè)周期T。本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，借用逆變器現(xiàn)有的器件和電路，基于軟件邏輯控 制，實(shí)現(xiàn)容易，采用啟動(dòng)電壓Ua和最低運(yùn)行電壓Ub兩個(gè)電壓點(diǎn)分別作為獨(dú)立運(yùn)行和并網(wǎng)運(yùn) 行的判斷依據(jù)，可靠性高，兼容強(qiáng)，避免接觸器反復(fù)通斷，提高了接觸器的使用壽命，降低了 系統(tǒng)損耗，提高了系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明的控制電路框圖；圖2為本發(fā)明的運(yùn)算流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使公眾能充分了解本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)和有益效果，申請(qǐng)人將在下面結(jié)合附圖 對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，但申請(qǐng)人對(duì)實(shí)施例的描述不是對(duì)技術(shù)方案的限制，任 何依據(jù)本發(fā)明構(gòu)思作形式而非實(shí)質(zhì)的變化都應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)參閱圖1，一種并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法，逆變器1的直流輸入側(cè)設(shè)有 直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元2，交流輸出側(cè)安設(shè)有交流接觸器4和交流電壓信號(hào)檢測(cè)單元6，直 流電壓信號(hào)檢測(cè)單元2檢測(cè)直流電壓信號(hào)、交流電壓信號(hào)檢測(cè)單元6檢測(cè)交流電壓信號(hào)經(jīng) 過AD采樣送給逆變器的DSP/MCU控制電路5進(jìn)行處理并用于控制逆變器1運(yùn)行。請(qǐng)參閱圖2，逆變器等待啟動(dòng)命令，交流接觸器4保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，當(dāng)逆變器1響應(yīng)命 令啟動(dòng)后，若逆變器的直流側(cè)將檢測(cè)到的直流母線電壓信號(hào)經(jīng)AD采樣送至DSP/MCU控制電 路5進(jìn)行處理，得到的直流母線電壓Udc，若Udc小于逆變器1的啟動(dòng)電壓Ua，即Udc < Ua, 則繼續(xù)采集光伏陣列的輸出電壓，并進(jìn)行AD采樣送給DSP/MCU控制電路5進(jìn)行處理，重復(fù) 上述檢測(cè)步驟；當(dāng)檢測(cè)得到的母線電壓Udc高于逆變器1的啟動(dòng)電壓Ua，即Udc > Ua，則逆 變器1進(jìn)行離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，并控制逆變器交流輸出電壓Uout的電壓幅值從0逐漸上升至同 電網(wǎng)電壓Unet的幅值、相位接近一致，同時(shí)輸出的交流電壓對(duì)變壓器進(jìn)行預(yù)勵(lì)磁，此時(shí)同 時(shí)檢測(cè)直流母線電壓Udc及保持時(shí)間t，若Udc維持在最低運(yùn)行電壓點(diǎn)Ub以上并且保持一 段時(shí)間t小于100個(gè)直流電壓信號(hào)的檢測(cè)周期T，即t < 100T,則重復(fù)上述逆變器獨(dú)立運(yùn)行 時(shí)直流母線電壓的維持時(shí)間檢測(cè)；若t > 100T，例如檢測(cè)周期T可為1秒。此時(shí)逆變器控制 電路控制交流接觸器吸合，進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電；如果直流母線電壓Udc低于最低運(yùn)行電壓點(diǎn)Ub，則逆變器停止獨(dú)立運(yùn)行；其中Ub < Ua，例如Ub = Ua_5V。
權(quán)利要求
一種并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于逆變器的直流輸入側(cè)設(shè)有直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元，逆變器的交流輸出側(cè)依次安設(shè)有交流接觸器和交流電壓信號(hào)檢測(cè)單元，將直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的直流電壓信號(hào)、交流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的交流電壓信號(hào)經(jīng)過AD采樣送給逆變器控制電路進(jìn)行處理并用于控制逆變器運(yùn)行，逆變器等待啟動(dòng)命令時(shí)，交流接觸器保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，當(dāng)逆變器響應(yīng)命令啟動(dòng)后，若逆變器的直流輸入側(cè)經(jīng)AD采樣得到的直流母線電壓Udc高于逆變器的啟動(dòng)電壓Ua，則逆變器進(jìn)行離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，并控制逆變器交流輸出電壓Uout接近電網(wǎng)電壓Unet，直至直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的直流母線電壓Udc維持在最低運(yùn)行電壓Ub以上并且保持一段時(shí)間t，此時(shí)逆變器控制電路控制交流接觸器吸合，進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，如果直流母線電壓Udc低于最低運(yùn)行電壓點(diǎn)Ub，則逆變器停止獨(dú)立運(yùn)行，其中所述的電壓Ub＜Ua。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于所述的 逆變器交流輸出電壓幅值從O逐漸上升到電網(wǎng)電壓且相位保持接近一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于所述的 時(shí)間t大于100個(gè)直流電壓信號(hào)的檢測(cè)周期T。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種并網(wǎng)型光伏逆變器的并網(wǎng)運(yùn)行方法，將直流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的直流電壓信號(hào)、交流電壓信號(hào)檢測(cè)單元檢測(cè)得到的交流電壓信號(hào)經(jīng)過AD采樣送給逆變器控制電路進(jìn)行處理并用于控制逆變器運(yùn)行，逆變器等待啟動(dòng)命令時(shí)，交流接觸器保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，當(dāng)逆變器響應(yīng)命令啟動(dòng)后，逆變器的直流輸入側(cè)經(jīng)AD采樣得到的直流母線電壓Udc高于逆變器的啟動(dòng)電壓Ua，則逆變器進(jìn)行離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，并控制逆變器交流輸出電壓Uout接近電網(wǎng)電壓Unet，直至直流母線電壓Udc維持在最低運(yùn)行電壓Ub以上并且保持一段時(shí)間t，則逆變器控制電路控制交流接觸器吸合，進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，如果直流母線電壓Udc低于最低運(yùn)行電壓點(diǎn)Ub，則逆變器停止獨(dú)立運(yùn)行。
文檔編號(hào)H02J3/38GK101950976SQ20101026353
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月25日
發(fā)明者李志鵬, 汪雪峰, 潘振克, 王劍國, 王峰, 薛峰 申請(qǐng)人:常熟開關(guān)制造有限公司(原常熟開關(guān)廠)