[发明专利]一种三相光伏并网逆变控制方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电技术领域。

背景技术

三相光伏并网型逆变器将光伏电池产生的直流电能逆变成为与电网 频率相同的交流电，并通过配电系统将电能送入电网。并网型光伏系统 是光伏电站发展的方向，与孤立运行的太阳能光伏电站相比，具有以下 优点：①光伏电池可以始终运行在最大功率点处，由电网吸收太阳能电 站所发的全部电能，提高了太阳能电站的发电效率；②省略了蓄电池作 为储能环节，降低了系统成本；③节省了蓄电池充放电过程中的能量损 失，提高了系统效率；④节省了由于存在蓄电池而带来的运行与维护费 用；⑤避免了处理废旧蓄电池带来的二次污染，实现真正的绿色能源。

目前的现有技术是采用电流指令与实际电流误差经PID进行调节控 制，它存在系统响应速度慢、系统有静差、跟踪精度低、效率低的缺陷； 并且，在光照发生变化时容易发生振荡，可靠性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种三相光伏并网逆变控制方法，该方法可使 系统电流在一个控制周期(us级)跟踪指令电流的变化，实现功率因数可 控、低谐波并网电流和系统稳态无静差，具有响应速度快、跟踪精度高 、效率高、可靠性好等特点。

本发明是这样实现的：一种三相光伏并网逆变器控制方法，其特征 在于具有如下步骤：

a、控制器实时采集并网隔离变压器二次侧线电压u_ab、u_bc、u_ca，电 流i_a、i_b、i_c，电池板直流电压U_d、电流i_dc；

b、控制器根据最大功率点跟踪控制算法得出并网指令电流的幅值；

c、控制器内部通过软件生成与电网同步的角速度，使其始终与电网 保持同步速度；

d、控制器与外部硬件相结合在每次电网电压波形正过零时，对系统 的角速度进行修正，从而保证并网电流与网侧电压同相位；

e、采用预测电流无差拍控制策略计算IGBT的开关时间，控制器根据 计算的时间来实时控制主电路开关元件IGBT的开通与关断，从而实现控 制并网电流。

所述的三相光伏并网逆变器控制方法，其具体步骤可为：线电压u_ab经 过过零检测回路测得电网的实际频率f，控制器内部通过软件生成与电网 同步的角速度ωt，式中T_s为开关周期，使其始终与电 网保持同步速度；然后通过软件生成与相电压同相位的正余弦信号sinωt、 cosωt，控制器与外部硬件相结合在每次电网电压波形正过零时，对系统 的角速度进行修正，从而保证并网电流与网侧电压同相位；同时将静止 的三相电压u_ab、u_bc、u_ca经过变换矩阵C₃₂变换到静止的二相αβ坐标系 下经过旋转变换矩阵C进一步将变换到与电网同频率旋 转的同步旋转dq坐标下经过同步旋转变换后与电网同频率的基 波分量相对dq坐标静止，其它分量为交流量，即交直流混合的量， 经过低通滤波器将交流分量滤除后得到直流分量利用反正切求 得电压矢量与d轴的夹角由于线电压比相电压超前 π/6，所以相电压夹角θ＝θ_{u_line}-π/6；其中C₃₂、C以及C₂₃、C^-1为变换矩 阵；