[发明专利]三相级联多电平光伏并网逆变器控制系统

摘要

本发明公开了一种三相级联多电平光伏并网逆变器控制系统，它包括主控制器、光纤通信单元、多个分控制器、驱动器一、驱动器二、过零比较器、电压互感器；所述主控制器通过光纤通信单元与各个分控制器相连，分控制器用于驱动DC‑DC模块的信号直接与驱动器二连接，分控制器用于驱动DC‑AC模块的信号与过零比较器输出信号相乘后连接驱动器一。本发明结构简单、操作方便，可以实现对三相级联多电平光伏并网逆变器的每个DC‑DC模块、DC‑AC模块的独立控制，同一相的不同模块工作互相不影响，三相逆变完全独立控制，提高了电路可靠性和稳定性，所控制的三相级联多电平逆变器直流电压利用率高，开关管的开关频率低，系统能量利用率高。

主权项

1.一种三相级联多电平光伏并网逆变器控制系统，包括主控制器(41)、光纤通信单元(42)、n个分控制器(43)、n个驱动器一(44)、n个驱动器二(45)、过零比较器(46)和电压互感器(5)，所述主控制器(41)通过光纤通信单元(42)与各个分控制器(43)相连，分控制器(43)的输出端与驱动器相连，其特征在于：基于二级分布式控制系统，具有独立控制三相级联多电平并网光伏逆变器各级联模块及各相输出电压的功能；所述主控制器(41)检测电网电压幅值U_aMAX、U_bMAX、U_cMAX和频率f；所述主控制器(41)检测三相级联多电平逆变器各相的有效DC‑AC模块数并计为n，如果某一相的DC‑AC模块不能正常工作，则把其他两相相应位置上的模块忽略，同时给各个分控制器(43)及其对应的DC‑AC模块顺序编号1、2、3、......、i、......、n；所述主控制器(41)根据检测的三相电压幅值U_aMAX、U_bMAX、U_cMAX给分控制器发出指令，要求各相的DC‑DC模块输出电压分别为U_aMAX/n、U_bMAX/n、U_cMAX/n；所述分控制器(43)通过检测相应位置的PV模块输出电压及电流，以及主控制器要求对应DC‑DC模块输出电压为U_aMAX/n、U_bMAX/n、U_cMAX/n，计算各个DC‑DC模块上开关管的脉宽调制信号占空比，实现PV模块的最大功率点跟踪控制；电网电压经电压互感器(5)转换为适合控制系统的低压信号，该低压信号经过零比较器(46)输出PWMa、PWMb、PWMc三个方波信号；所述主控制器(41)检测PWMa、PWMb、PWMc信号的过零点，根据各相模块的具体编号计算DC‑AC模块输出电压U_aMAX/n、U_bMAX/n、U_cMAX/n的相位角及持续时间：同一相上相邻两个DC‑AC模块输出电压的相位差为：三相对应第i个DC‑AC模块距PWMa、PWMb、PWMc信号的过零点的相位角为：从该时刻开始启动对应第i个DC‑AC模块工作；三相对应第i个DC‑AC模块持续工作的时间为：[2n‑(2i‑1)]/(4nf)。