[发明专利]基于SVPWM算法的光伏并网逆变器并联运行环流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域。具体而言，本发明涉及基于SVPWM算法的、光伏并网逆变器并联运行时的环流的控制方法。

背景技术

目前，市场上的稍大功率的三相光伏并网逆变器(例如10kW以上)通常采用电压、电流双闭环控制结构和空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法。在空间矢量脉宽调制过程中，零矢量作用时会使三相输出短路。对于单个并网逆变器而言，不存在零序分量的环流，但对于大中型光伏电站，通常是多个较小容量的并网逆变器并机运行，所以，当多个光伏并网逆变器并联运行时，由于并联运行的并网逆变器连接到同一个直流母线和同样的负载，电流会在并联的并网逆变器之间流动，从而产生环流。这种环流导致输出电流畸变，同时使负载不平衡，从而损害整个系统的性能。为抵制环流的产生，传统的方法多采用阻断环流通路的方法，即采用将各并网逆变器的直流母线电压分开或者在各并网逆变器交流侧加隔离变压器等方法，但这种方法使系统的体积增大且成本提高。为了减小并联运行逆变器的体积及降低成本，还提出使用相间阻抗来提供高零序分量阻抗，但这种相间阻抗在中、高频时阻抗比较大，而在低频时阻抗比较小，因此该方法无流抑制低频环流。另外，还提出在dq坐标系下采用非线性控制来抵制环流，但这种控制算法比较复杂。

发明内容

采用空间矢量脉宽调制时，零矢量的分配不会影响控制目标，但会影响并网逆变器并联运行时零序分量。因此，针对以上问题，本发明提出一种基于SVPWM算法的光伏并网逆变器并联运行环流控制方法，该方法通过控制SVPWM算法中不同零矢量在每一个PWM周期中的作用时间来抑制环流，该控制策略能有效抑制环流在并联运行的并网逆变器之间流动，而且实现简单，能够保持较小的并联运行逆变器体积及降低成本。

为实现以上目的，本发明提出一种基于空间矢量脉宽调制算法的环流控制方法，适用于并联的光伏并网逆变器，该方法通过控制空间矢量脉宽调制算法中不同零矢量在每一个脉宽调制周期中的作用时间来抑制环流。

优选地，该方法通过调整各并网逆变器在脉宽调制周期中上桥臂全通的占空比来抑制环流。

因此，本发明通过控制零矢量作用时间分配，能够控制并网逆变器并联运行时的环流。

附图说明

下面根据实施例和附图对本发明进行详细说明。

图1是静止坐标系下带零序分量的并联逆变器平均模型的示意图；

图2是本发明一实施例中采用SVPWM在一个扇区的PWM调制方式的矢量调制开关波形；

图3是根据本发明一实施例的两个光伏并网逆变器的环流控制结构图；

图4是图1所示两个并网逆变器单独运行时的输出电流的实验波形；

图5是图1所示两个并网逆变器并联运行时的输出电流的实验波形。

具体实施方式

以下给出了一个具体实施例，用于说明本发明中提供的基于空间矢量脉宽调制算法的光伏并网逆变器并联运行环流控制的方法。

下面以两个光伏并网逆变器并联运行为例，并基于光伏并网逆变器并联时的状态平均模型来分析和解释本发明的技术方案。

图1是静止坐标系下带零序分量的并联逆变器平均模型的示意图。图1中逆变器1和逆变器2分别表示单个三相并网逆变器的平均等效模型。根据并网逆变器的平均模型，忽略电阻，并假设三相电感平衡，则并网逆变器的电压平衡方程为：