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一種五電平逆變電路的控制方法及系統(tǒng)的制作方法

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一種五電平逆變電路的控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的控制領(lǐng)域,更具體地說(shuō)是涉及一種五電平逆變電路的控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]光伏逆變器是光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)中的一個(gè)重要部件,用來(lái)將PV電池板生成的直流電轉(zhuǎn)換為交流電后輸送至電網(wǎng),如圖1所示,為現(xiàn)有的一種基于五電平逆變器的逆變電路的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,該五電平逆變器包括前級(jí)DC/DC模塊、后級(jí)逆變單元、直流母線電容Cl?C4以及濾波模塊等。在該五電平逆變器啟動(dòng)后,前級(jí)DC/DC模塊的Boost電路工作,對(duì)PV電池板的輸出電壓進(jìn)行升壓處理,并通過(guò)逆變單元輸送至電網(wǎng),從而滿足供電需求。
[0003]然而,對(duì)于圖1所示系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行,申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn),當(dāng)五電平逆變器輕載運(yùn)行時(shí),其工作效率比較低,將影響該系統(tǒng)的發(fā)電量;而且,由于該五電平逆變器前級(jí)DC/DC模塊工作過(guò)程中引入了高頻紋波,使得其Boost電路的輸出開(kāi)關(guān)紋波較大,從而影響了五電平逆變器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此,本發(fā)明提供了一種五電平逆變電路的控制方法及系統(tǒng),解決了現(xiàn)有技術(shù)中五電平逆變器輕載時(shí),工作效率低,影響系統(tǒng)發(fā)電量,且因其前級(jí)DC/DC模塊工作過(guò)程中引入了高頻紋波,使得其Boost電路的輸出開(kāi)關(guān)紋波較大,從而影響了五電平逆變器的安全穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘韵录夹g(shù)方案:
[0006]一種五電平逆變電路的控制方法,所述五電平逆變電路包括多個(gè)五電平逆變器,其中,所述多個(gè)五電平逆變器直流側(cè)Boost電路交錯(cuò)并聯(lián),所述控制方法包括:
[0007]檢測(cè)與所述多個(gè)五電平逆變器的輸入端連接的PV電池板的當(dāng)前輸入功率;
[0008]將所述當(dāng)前輸入功率與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較;
[0009]當(dāng)所述當(dāng)前輸入功率小于所述第一閾值時(shí),將所述多個(gè)五電平逆變器中預(yù)定的一臺(tái)作為主機(jī),并將所述述多個(gè)五電平逆變器中除所述主機(jī)外的五電平逆變器作為從機(jī);
[0010]控制所述主機(jī)逆變側(cè)工作且所述從機(jī)的逆變側(cè)停止工作,并通過(guò)載波同步對(duì)所述主機(jī)和所述從機(jī)直流側(cè)的Boost電路進(jìn)行交錯(cuò)相移控制。
[0011]優(yōu)選的,當(dāng)所述當(dāng)前輸入功率不小于所述第一閾值時(shí),所述控制方法還包括:
[0012]控制所述多個(gè)五電平逆變器的逆變側(cè)均工作,且通過(guò)載波同步對(duì)所述多個(gè)五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路進(jìn)行交錯(cuò)相移控制。
[0013]優(yōu)選的,在進(jìn)行交錯(cuò)相移控制之前,所述控制方法還包括:
[0014]檢測(cè)所有五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路所形成的環(huán)路的當(dāng)前環(huán)路電流和當(dāng)前環(huán)路電壓;
[0015]依據(jù)所述當(dāng)前環(huán)路電流對(duì)所有五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路進(jìn)行環(huán)流控制。
[0016]優(yōu)選的,所述交錯(cuò)相移控制過(guò)程具體包括:
[0017]通過(guò)PWM調(diào)制控制所述多個(gè)五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路按照預(yù)設(shè)角度移相交替工作,其中,所述預(yù)設(shè)角度等于360度/所述多個(gè)五電平逆變器的數(shù)量。
[0018]一種五電平逆變電路的控制系統(tǒng),所述五電平逆變電路包括多個(gè)五電平逆變器,其中,所述多個(gè)五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路交錯(cuò)并聯(lián),所述控制系統(tǒng)包括:
[0019]與PV電池板連接,檢測(cè)與所述PV電池板的當(dāng)前輸入功率的第一檢測(cè)電路,其中,所述多個(gè)五電平逆變器的輸入端均與所述PV電池板連接;
[0020]與所述第一檢測(cè)電路連接,將所述當(dāng)前輸入功率與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較的比較電路;
[0021]與所述比較電路連接,當(dāng)所述當(dāng)前輸入功率小于所述第一閾值時(shí),將所述多個(gè)五電平逆變器中預(yù)定的一臺(tái)作為主機(jī),并將所述述多個(gè)五電平逆變器中除所述主機(jī)外的五電平逆變器作為從機(jī)的主從確定電路;
[0022]與所述主從確定電路連接,控制所述主機(jī)逆變側(cè)工作且所述從機(jī)的逆變側(cè)停止工作,并通過(guò)載波同步對(duì)所述主機(jī)和所述從機(jī)直流側(cè)的Boost電路進(jìn)行交錯(cuò)相移控制的第一控制電路。
[0023]優(yōu)選的,所述控制系統(tǒng)還包括:
[0024]與所述比較電路連接,當(dāng)所述當(dāng)前輸入功率不小于所述第一閾值時(shí),控制所述多個(gè)五電平逆變器的逆變側(cè)均工作,且通過(guò)載波同步對(duì)所述多個(gè)五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路進(jìn)行交錯(cuò)相移控制的第二控制電路。
[0025]優(yōu)選的,所述控制系統(tǒng)還包括:
[0026]與所述五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路連接,檢測(cè)所有五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路所形成的環(huán)路的當(dāng)前環(huán)路電流和當(dāng)前環(huán)路電壓的第二檢測(cè)電路;
[0027]與所述第二檢測(cè)電路連接,依據(jù)所述當(dāng)前環(huán)路電流對(duì)所有五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路進(jìn)行環(huán)流控制的第三控制電路。
[0028]優(yōu)選的,所述第一控制電路和所述第二控制電路均包括:
[0029]PWM調(diào)制電路,用于控制所述多個(gè)五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路按照預(yù)設(shè)角度移相交替工作,其中,所述預(yù)設(shè)角度等于360度/所述多個(gè)五電平逆變器的數(shù)量。
[0030]優(yōu)選的,所述多個(gè)五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路交錯(cuò)并聯(lián)具體為:
[0031]對(duì)于任意相鄰的第一五電平逆變器和第二五電平逆變器,所述第一五電平逆變器的逆變單元的零電平對(duì)應(yīng)輸入端與所述第二五電平逆變器的逆變單元的零電平對(duì)應(yīng)輸入端連接;所述第一五電平逆變器的逆變單元的第一正電平對(duì)應(yīng)輸入端與所述第二五電平逆變器的逆變單元的第一正電平對(duì)應(yīng)輸入端連接;所述第一五電平逆變器的逆變單元的第一負(fù)電平對(duì)應(yīng)輸入端與所述第二五電平逆變器的逆變單元的第一負(fù)電平對(duì)應(yīng)輸入端連接。
[0032]優(yōu)選的,所述多個(gè)五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路交錯(cuò)并聯(lián)具體為:
[0033]對(duì)于任意相鄰的第一五電平逆變器和第二五電平逆變器,所述第一五電平逆變器的逆變單元的零電平對(duì)應(yīng)輸入端與所述第二五電平逆變器的逆變單元的零電平對(duì)應(yīng)輸入端連接;所述第一五電平逆變器的逆變單元的第一正電平對(duì)應(yīng)輸入端與所述第二五電平逆變器的逆變單元的第一正電平對(duì)應(yīng)輸入端連接;所述第一五電平逆變器的逆變單元的第一負(fù)電平對(duì)應(yīng)輸入端與所述第二五電平逆變器的逆變單元的第一負(fù)電平對(duì)應(yīng)輸入端連接;所述第一五電平逆變器的逆變單元的第二正電平對(duì)應(yīng)輸入端與所述第二五電平逆變器的逆變單元的第二正電平對(duì)應(yīng)輸入端連接;所述第一五電平逆變器的逆變單元的第二負(fù)電平對(duì)應(yīng)輸入端與所述第二五電平逆變器的逆變單元的第二負(fù)電平對(duì)應(yīng)輸入端連接。
[0034]由此可見(jiàn),與現(xiàn)有技術(shù)相比,本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N五電平逆變電路的控制方法和系統(tǒng),其中,該五電平逆變電路包括多個(gè)五電平逆變器,且這些五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路交錯(cuò)并聯(lián),在該控制方法的實(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)對(duì)與多個(gè)五電平逆變器輸入端連接的PV電池板的當(dāng)前輸入功率進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),當(dāng)其小于預(yù)設(shè)的第一閾值時(shí),將多個(gè)五電平光伏逆變器中預(yù)定的一臺(tái)作為主機(jī)而其他五電平逆變器作為從機(jī),此時(shí),控制該主機(jī)完全工作而使從機(jī)的逆變側(cè)停止工作,以提高單臺(tái)五電平逆變器的工作效率,從而提高系統(tǒng)發(fā)電量;同時(shí),系統(tǒng)還對(duì)該主機(jī)和從機(jī)的Boost電路進(jìn)行交錯(cuò)相移控制,降低了直流母線電容上的總輸出開(kāi)關(guān)紋波,從而減小了直流母線電容的數(shù)量及其電壓波動(dòng),同時(shí)等效提高了該逆變電路中開(kāi)關(guān)管的工作頻率,降低了開(kāi)關(guān)損耗。
【附圖說(shuō)明】
[0035]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0036]圖1為現(xiàn)有的一種基于五電平逆變器的逆變電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0037]圖2為本發(fā)明一種五電平逆變電路的控制方法流程示意圖;
[0038]圖3(a)為本發(fā)明一種五電平逆變器直流側(cè)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0039]圖3(b)為本發(fā)明另一種五電平逆變器直流側(cè)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0040]圖4為本發(fā)明一種五電平逆變電路的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N五電平逆變電路的控制方法和系統(tǒng),其中,該五電平逆變電路包括多個(gè)五電平逆變器,且這些五電平逆變器直流側(cè)的Boost電路交錯(cuò)并聯(lián),在該控制方法的實(shí)際應(yīng)用中,通過(guò)對(duì)與多個(gè)五電平逆變器輸入端連接的PV電池板的當(dāng)前輸入功率進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),當(dāng)其小于預(yù)設(shè)的第一閾值時(shí),將多個(gè)五電平光伏逆變器中預(yù)定的一臺(tái)作為主機(jī)而其他五電平逆變器作為從機(jī),此時(shí),控制該主機(jī)完全工作而使從機(jī)的逆變側(cè)停止工作,以提高單臺(tái)五電平逆變器的工作效率,從而提高
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