[发明专利]一种基于LCL滤波的光伏并网逆变器的变频控制方法

说明书

本发明提供一种基于LCL滤波的光伏并网逆变器的变频控制方法，包括以下步骤：采集电网电压e_abc、并网电流i_abc，将采集的信号变换到同步旋转dq轴坐标系，在dq轴下对电流环进行前馈解耦得到输出参考信号，将采样的输出电流i_a通过频率控制器，得到合适的当前载波频率f_sw，最后将参考信号和载波频率f_sw送到SVPWM发生器，该方法不仅适用于本文所述的电压电流双闭环控制方法，而且还适用于其它各种并网控制策略，不同于一般的SVPWM调制方法，此方法可以根据逆变器当前的输出功率选择SVPWM波的载波频率，最大限度的提高并网电能质量，尤其在光伏组件的发电功率不足额定功率时，能通过变频来适应LCL的固定参数，最终使输出电流谐波含量显著降低。

技术领域

本发明属于光伏逆变器技术领域，尤其涉及一种基于LCL滤波的光伏并网逆变器的变频控制方法。

背景技术

在基于LCL滤波的光伏并网逆变器中，其滤波器参数通常是根据并网逆变器额定功率来设计的。然而光伏组件的发电功率跟太阳辐射强度密切相关，由于太阳辐射强度随着时间和季节在不断变化，所以逆变器不会一直工作在额定功率。当光伏组件的输出功率逐渐降低时，按额定输出功率设计的LCL滤波电路，滤波性能在输出电流降低时随之降低，输出谐波增加，导致输出电能质量显著降低。

谐波的存在，会使并网变压器的损耗增加，从而导致变压器的温度升高，影响变压器的使用寿命。

目前并网逆变器产品工作在额定功率时，其总的谐波畸变率大都在3％左右。根据《并网光伏发电专用逆变器技术条件》，注入电网的电流谐波总畸变率限值为5％。当并网逆变器产品工作在较低功率时，其谐波极有可能超出国家标准所允许的范围。

目前针对并网电能质量问题，大都采用复杂算法来弥补，然而这也对控制器提出了更高的要求。

当逆变器工作在额定功率时，为了降低功率器件的开关损耗，其开关频率一般较低。然而当逆变器工作在较低功率时，功率器件的开关损耗已不再是限制因素，因此可以通过提高功率器件的开关频率来改善电能质量。

发明内容

本发明是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于LCL滤波的光伏逆变器的变频控制方法。在光伏组件功率变化时，通过改变SVPWM波的载波频率，从而达到改善电能的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开一种基于LCL滤波的光伏逆变器的变频控制方法，所述光伏逆变器是由并网逆变控制器进行控制，所述并网逆变控制器对所述光伏逆变器采用可变换SVPWM波频率的电压电流双闭环控制策略；所述光伏逆变器的变频控制方法包括以下步骤：

一种基于LCL滤波的光伏逆变器的变频控制方法，其特征在于，包括：

步骤1、对所述光伏逆变器的系统参数进行初始化，包括电流内环的PI参数、电压外环的PI参数、直流母线电压给定值初始PWM频率F_sw；

步骤2、对所述光伏逆变器的输入、输出、直流母线进行采样，具体是采集电网电压e_abc、并网电流信号i_abc和直流母线电压V_dc(e_abc＝[e_a e_b e_c]^T，i_abc＝[i_a i_b i_c]^T)；

步骤3、利用步骤2中对光伏逆变器的输入、输出、直流母线的采样，对所述光伏逆变器采用dq轴解耦的电压外环、电流内环的双闭环控制策略，具体是：