[发明专利]光伏并网逆变器的逆变控制方法

说明书

技术领域

本发明中涉及了一种光伏并网逆变器的逆变控制方法。

背景技术

如本图1所示,传统NPC三电平逆变桥采用一般采用传统的空间矢量调制方法, 可有效的减少输出THD的大小。但对于采用三电平SVM调制算法的逆变系统而言。其虽对输出谐波, 共模电压相当于传统两电平有较大的改善, 但于光伏并网系统而言, 其共模电压所产生的发射同样容易引起EMC超标。 EMI滤波器的设计难度与成本较大。

如图2所示，三电平空间矢量(SVM)控制算法中，共模电压值存在以下几种情况（假设每相的上管开通时，电压为P（Vdc/2）；下管开通时，电压为N（-Vdc/2）；中管开通时，电压为O；P+N=O=0）：

PPP：共模电压为P；

PPO、POP、OPP：共模电压为2P/3；

POO、OPO、OOP：共模电压为P/3；

PON、OPN、NPO、NOP、ONP、PNO、OOO：共模电压为O；

NOO、ONO、OON：共模电压为N/3；

NNO、NON、ONN：共模电压为2N/3；

NNN：共模电压为N。

而所生的共模电压对于电网侧及PV侧形成EMI发射, 对电网及设备形成干扰, 无法有效的满足无隔离变的并网逆变器的并网要求。需要设计较复杂, 较大的EMI滤波器来解决此问题。

为了有效的减少硬件设计成本及体积。产生了如图3和图4中的应用拓扑形式。

将三相滤波电容的中点O与直流电容的中点M直接相连或通过电阻相连。让共模电压直接从这个回路内部消除掉。但是, 传统的控制方法会产生较大的中点电流, 并会影响控制系统稳定性。具体的，如图5所示，传统DQ电流控制方法, 电流ia,ib,ic通过Clarke变换, 再通过Park变换,产生Id,iq控制量。但实际上, 会存在Iz(零序电流的分量)。由于对于图1所使用的拓扑中满足Ia+Ib+Ic=0的条件, 所以图1中的Iz=0, 可以直接应用这个传统控制方法。而对于图3, 图4所用的拓扑中, 由于SVM共模电压不为0, 产生Iz不为零。如果还采用如图5和图6的控制方法，由于O与M点的连线存在, 那么, 对于a,b,c三相所产生的3次及3次倍数的谐波电流大部分将从交流电流上O回到M，使得Iz在各3次及3次倍数谐波上产生，使得DQ控制方法无法直接控制所可能产生的振荡电流。特别在于系统输出电感比较小的时候, 使系统处于不稳定状态。

发明内容

本发明提供了一种光伏并网逆变器的逆变控制方法，其能够提高系统的稳定性，还能够消减EMC的问题。

本发明公开了一种光伏并网逆变器的逆变控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）  采集流过感抗的电网三相电流信号i_a、i_b、i_c；

（2）  将电流信号i_a、i_b、i_c进行clark变换获得在αβ坐标下的i_α、i_β以及零序电流i_z；