光伏逆变器及其低压穿越控制方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏逆变器及其低压穿越控制方 法。
【背景技术】
[0002] 在光伏并网发电系统中，光伏逆变器主要作用在于将光伏面板输出的直流电转化 为交流电，再将其并入电网中。当电网发生故障导致电压跌落时，光伏逆变器则会进行自我 保护，断开与电网的连接。
[0003] 低电压穿越（LVRT，Low Voltage Ride Through)是指在光伏逆变器并网点电压 跌落的时候，光伏逆变器能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复， 直到电网恢复正常，从而"穿越"这个低电压时间（区域），此时，光伏逆变器依然能够保持 并网，提高电网供电的可靠性。目前，光伏逆变器在低压穿越恢复瞬间容易出现母线电压被 拉死的情况，从而引起光伏逆变器母线电压过低保护，或更为严重的引起电网倒灌。国家电 网电力科技院对并网光伏逆变器的低压穿越能力有严格要求，要求其有功功率在低压穿越 恢复后至少以10%额定功率/秒的功率变化恢复至故障前的值。这就要求光伏逆变器能 够迅速地检测出电网是否发生故障，并在低压穿越恢复后最大功率点跟踪能够快速进行调 节。然而，正常的最大功率点跟踪的响应速度是比较慢的，很难达到上述要求。
【发明内容】
[0004] 本申请提供一种光伏逆变器及其低压穿越控制方法，能够在低压穿越恢复后，提 高光伏逆变器的功率恢复速度。
[0005] 根据本申请的第一方面，本申请提供一种光伏逆变器的低压穿越控制方法，包 括：
[0006] 根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生，如果是，则停止最大功率点跟踪。
[0007] 判断低压穿越是否恢复，如果是，则将光伏逆变器的母线电压恢复到第一功电压 值，所述第一电压值为预设值，或者所述第一电压值为低压穿越发生前的最大功率点电压 值或低压穿越发生前两个以上最大功率点电压值的平均值；
[0008] 所述根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生或恢复，具体为：
[0009] 获取电网的三相正序电压和三相负序电压，并对三相正序电压进行正方向旋转变 换得到三相正序电压的两相直流电压Ud+和Uq+，对三相负序电压进行负方向旋转得到三 相负序电压的两相直流电压Ud_和Uq_ ;
[0010] 计算I
【主权项】
1. 一种光伏逆变器的低压穿越控制方法，其特征在于，包括： 根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生，如果是，则停止最大功率点跟踪； 判断低压穿越是否恢复，如果是，则将光伏逆变器的母线电压恢复到第一电压值，所述 第一电压值为预设值，或者所述第一电压值为低压穿越发生前的最大功率点电压值或低压 穿越发生前两个以上最大功率点电压值的平均值； 所述根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生或恢复，具体为： 获取电网的三相正序电压和三相负序电压，并对三相正序电压进行正方向旋转变换得 到三相正序电压的两相直流电压Ud+和Uq+，对三相负序电压进行负方向旋转得到三相负 序电压的两相直流电压Ud-和Uq-; if# I +Y + (Uq+f - U-Y + (Uc/-)2 I的值，并将其与设定值比较，如果小于设定 值，则判断为低压穿越发生，如果大于设定值，则判断为低压穿越恢复，所述设定值预先设 置。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在判断到低压穿越发生，停止最大功率点跟 踪后，还包括：降低光伏逆变器输出的电流给定。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在光伏逆变器的母线电压恢复到第一电压 值后，还包括开启最大功率点跟踪。
4. 一种光伏逆变器，其特征在于，包括： 逆变模块，用于将光伏面板输出的母线电压转换为交流电压； 功率控制器，其与逆变模块连接，用于监控和/或控制逆变模块的母线电压； 总控制器，其分别与功率控制器和电网接入端连接，用于进行最大功率点跟踪，所述总 控制器还用于获取电网电压，并根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生或恢复，当所 述总控制器判断到低压穿越发生时则停止最大功率点跟踪，当判断到低压穿越恢复时则将 逆变模块的母线电压恢复到第一电压值，所述第一电压值为预设值，或者所述第一电压值 为低压穿越发生前备份的最大功率点电压值或低压穿越发生前两个以上最大功率点电压 值的平均值； 所述总控制器包括： 最大功率点跟踪单兀，用于进行最大功率点跟踪； 判断单元，用于获取电网电压，并根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生或恢 复； 处理单元，其分别与最大功率点跟踪单元和判断单元连接，用于在判断单元判断到低 压穿越发生时控制最大功率点跟踪单元停止最大功率点跟踪，在判断单元判断到低压穿越 恢复时，控制最大功率点跟踪单元将逆变模块的母线电压恢复到第一电压值； 所述判断单元根据电网电压的变化判断低压穿越是否发生或恢复，具体为： 判断单元获取电网的三相正序电压和三相负序电压，并对三相正序电压进行正方向旋 转变换得到三相正序电压的两相直流电压Ud+和Uq+，对三相负序电压进行负方向旋转得 到三相负序电压的两相直流电压Ud-和Uq-; 判断单元计算I y]((y+f + (Uq+y - ^(Ud-f + {Uq-γ I的值，并将其与设定值比较，如果 小于设定值，则判断为低压穿越发生，如果大于设定值，则判断为低压穿越恢复，所述设定 值预先设置。
5. 如权利要求4所述的光伏逆变器，其特征在于，所述处理单元在判断单元判断到低 压穿越恢复时，控制最大功率点跟踪单元将逆变模块的母线电压恢复到第一电压值，具体 为：所述处理单元控制最大功率点跟踪单元提高PI系数到预设值，之后控制最大功率点跟 踪单元将逆变模块的母线电压恢复到第一电压值；最大功率点跟踪单元将逆变模块的母线 电压恢复到第一电压值后，处理单元控制最大功率点跟踪单元将PI系数调节回正常值。
6. 如权利要求4或5所述的光伏逆变器，其特征在于，所述处理单元在判断单元判断到 低压穿越发生时控制最大功率点跟踪单元停止最大功率点跟踪后，还包括：处理单元控制 功率控制器降低逆变模块输出的电流给定。
7. 如权利要求6所述的光伏逆变器，其特征在于，所述处理单元控制最大功率点跟踪 单元将逆变模块的母线电压恢复到第一电压值后，还包括：处理单元控制最大功率点跟踪 单元开启最大功率点跟踪。
【专利摘要】本申请公开了一种光伏逆变器及其低压穿越控制方法，该方法包括：判断低压穿越是否发生，如果是，则停止最大功率点跟踪；判断低压穿越是否恢复，如果是，则将光伏逆变器的母线电压恢复到第一电压值。该光伏逆变器包括逆变模块、功率控制器和总控制器。本申请公开的光伏逆变器及其低压穿越控制方法通过在判断到低压穿越恢复后，将逆变器的母线电压快速恢复到第一电压值，缩短了低压穿越的时间，能够符合国家标准对光伏逆变器低压穿越的要求，避免母线电压被拉低后光伏逆变器进行自我保护。
【IPC分类】H02M7-48, H02J3-38
【公开号】CN104734186
【申请号】CN201510104848
【发明人】覃统成
【申请人】深圳创动科技有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2012年12月27日