[发明专利]一种单级多输入并网逆变器的控制装置及系统

说明书

本发明提供了一种单级多输入并网逆变器的控制装置及系统，通过MPPT控制器采集输入源的输入电流，生成最大功率点电流，发送至对应的运算节点和PI调节器生成对应的误差放大信号，DSP控制器接收每一调制电路的误差放大信号，并进行求和运算后发送至第一调制电路的第二运算节点，第一调制电路根据和值生成并网电流基准信号，电流调节器根据反馈信号及基准信号生成第一调制信号，多路第二调制电路直接将第二误差放大信号与电网电压正弦同步信号相乘得到第二调制信号，逻辑电路根据第一调制信号及第二调制信号生成控制信号发送至逆变器，实现了对并网电流的直接控制，保证了并网电流的波形质量，提高了逆变器的动态性能和抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种单级多输入并网逆变器的控制装置及系统。

背景技术

光伏电池、风力发电机等单一新能源发电系统通常存在电力供应不稳定、不连续、随气候条件变化等缺陷，严重影响了发电质量和效率。为了提高发电质量和效率，需要采用多种新能源联合供电的分布式发电系统。单级多输入并网逆变器可直接将多个相同或不同新能源的能量变换成低频交流电馈入交流电网，具有电路结构简洁，单级功率变换，变换效率高等优点，在多种新能源联合供电的分布式发电场合具有重要的理论和应用价值。单级多输入并网逆变器的电路结构，如图1所示。

目前，单级多输入并网逆变器通常采用最大功率输出控制方法，如图2所示。其控制思想在于：第1、2、…、n路输入源均以最大功率输出到交流电网；当n路输入源的电压(电流)固定时，只要控制了其电流(电压)，即可控制其输入功率，并网功率也因此得到控制。

采用输入功率控制方法的单级多输入并网逆变器实现了多个新能源的最大功率输出，但存在一个明显的缺陷：由于没有对并网电流iL或滤波电感电流iLf进行控制(注：iL＝iLf)，并网电流波形质量差，且由于MPPT环响应速度慢，当光照强度或风速等外界条件发生突变时，未能引起并网电流的快速响应，导致功率瞬时失衡，并网电流发生畸变，进而损坏逆变器。可见，采用该控制方法的单级多输入并网逆变器动态性能差、抗干扰能力弱，其实用性受到了很大的限制。

发明内容

本发明公开了一种单级多输入并网逆变器的控制装置及系统，旨在实现对并网电流的直接控制，保证了并网电流的波形质量，提高了逆变器的动态性能和抗干扰能力。

本发明第一实施例提供了一种单级多输入并网逆变器的控制装置，包括：第一调制电路、多路第二调制电路及逻辑电路，其中：

所述第一调制电路包括依次连接的第一MPPT控制器、第一运算节点、第一PI调节器、第二运算节点、第三运算节点、第四运算节点及电流调节器；

所述第一MPPT控制器，用于获取当前输入源的第一输出电流，并根据所述第一输出电流生成第一最大功率点电流；

所述第一运算节点，用于对所述第一输出电流与所述第一最大功率点电流进行运算，并将运算结果发送至所述第一PI调节器；

所述第一PI调节器，用于放大所述运算结果，并生成第一误差放大信号；

所述第二运算节点，用于接收多个所述第二调制电路的多个第二误差放大信号，并将所述第一误差放大信号及多个所述第二误差放大信号发送至第三运算节点；

所述第三运算节点，用于接收所述第一误差放大信号及多个所述第二误差放大信号，并运算生成并网电流的基准信号；

所述第四运算节点，用于接收并网电流的反馈信号和所述并网电流的基准信号，并发送至所述电流调节器；

所述电流调节器，用于根据所述并网电流的反馈信号和所述并网电流的基准信号，生成第一调制信号；

所述逻辑电路，用于接收所述第一调制信号及多路所述第二调制电路生成的第二调制信号，并生成控制信号发送至逆变器。