[发明专利]逆变装置及其控制方法

说明书

本发明提供一种逆变装置及其控制方法。所述逆变装置包括逆变电路、电容以及控制电路；逆变电路接收直流输入电源，用以将直流输入电源转换为交流输出电源，其中所述交流输出电源的交流输出电流预设为预设输出电流，电容并接于逆变电路的输出端；而控制电路耦接逆变电路，用以控制逆变电路的电源转换，其中控制电路将相位超前于预设输出电流的预设电容补偿电流叠加至预设输出电流，藉以控制逆变电路调整交流输出电流，并且将调整后的交流输出电流提供给电网。

技术领域

本发明是有关于一种电源转换技术，且特别是有关于一种逆变装置及其控制方法。

背景技术

一般用于光伏并网系统的逆变装置中，会在逆变装置的后端设置一个电磁干扰(EMI)滤波电路与电网连接，所以光伏并网系统利用直流转交流的逆变装置将光伏组件的直流电源转换为交流电源后，会输出交流电流至EMI滤波电路以进行滤波后提供给电网。

所述EMI滤波电路通常会设置有一安规电容(即，X电容)来进行滤波。然而，此安规电容虽可滤除高频的电磁干扰，但同时也可能造成逆变装置所输出的交流电流其中有部分被安规电容所消耗(即，安规电容的虚部电流)，从而造成电网所接收到的交流电流与逆变装置所输出的交流电流的振幅/相位不匹配，导致逆变装置的功率因数降低。

发明内容

本发明提供一种逆变装置及其控制方法，其可补偿安规电容所造成的电流损耗(虚功)，从而提高逆变装置的功率因数。

本发明的逆变装置包括逆变电路、电容以及控制电路；逆变电路接收直流输入电源，用以将直流输入电源转换为交流输出电源，其中交流输出电源的交流输出电流预设为预设输出电流；电容并接于逆变电路的输出端；控制电路耦接逆变电路，用以控制逆变电路的电源转换；控制电路将相位超前于预设输出电流的预设电容补偿电流叠加至预设输出电流，藉以控制逆变电路调整交流输出电流，并且将调整后的交流输出电流提供给电网。

在本发明一实施例中，预设电容补偿电流是依据逆变电路的工作频率与电容的电容值所决定。

在本发明一实施例中，预设电容补偿电流的相位实质上超前预设输出电流90度，并且与流经电容的电流实质上具有相同的振幅。

在本发明一实施例中，电网所接收到的交流输出电流实质上等同于预设输出电流。

在本发明一实施例中，控制电路包括第一信号产生器、第二信号产生器、加法器以及控制器。第一信号产生器用以存储对应于预设输出电流的相位特性的第一查找表，并且依据第一查找表产生指示预设输出电流的第一电流信号。第二暂存器用以存储对应于预设电容补偿电流的相位特性的第二查找表与指示预设电容补偿电流的振幅强度的电流命令，并且依据第二查找表与电流命令产生指示预设电容补偿电流的第二电流信号。加法器接收第一电流信号与第二电流信号，藉以产生指示预设输出电流与预设电容补偿电流的叠加的参考电流。控制器耦接加法器与逆变电路，并且取样交流输出电流。控制器比较交流输出电流与参考电流，以产生相应的控制信号来控制逆变电路的开关责任周期，藉以将交流输出电流的波形调整为参考电流的波形。

本发明的逆变装置的控制方法包括以下步骤：接收直流输入电源；将直流输入电源转换为交流输出电源，其中交流输出电源的交流输出电流预设为预设输出电流；将调整后的交流输出电流提供给电网。

在本发明一实施例中，通过控制电路将相位超前于预设输出电流的预设电容补偿电流叠加至预设输出电流，藉以控制逆变电路调整交流输出电流的步骤包括：依据第一查找表产生指示预设输出电流的第一电流信号，其中第一查找表指示预设输出电流的相位特性；依据第二查找表与电流命令产生指示预设电容补偿电流的第二电流信号，其中第二查找表指示预设电容补偿电流的相位特性并且电流命令指示预设电容补偿电流的振幅强度；以及依据第一电流信号与第二电流信号产生指示预设输出电流与预设电容补偿电流的叠加的参考电流。